温度的计量标准及测量方法

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1、温度的计量标准及测量方法一、温度与温标温度表征物体的冷热程度热力学统计物理指出:从微观的角度看,温度表征着分子热运动的平均动能温标是温度的量值的表示法。在日常中常用的有华氏温标、摄氏温标、热力学(开尔文)温标和国际温标一、温度与温标温度测量原理:热力学第零定律物体宏观性质不随时间变化的状态叫做平衡态,两个物体在发生传热的条件下达到的平衡,叫做热平衡热力学第零定律:物体A,B,C,若A与B处于热平衡,B与C也处于热平衡,那么A与C必定处于热平衡一、温度与温标热力学温标也称开尔文温标。1848年英国科学家开尔文以热力学第二定律中

2、卡诺原理为依据提出的。卡诺定理指出热力学温标与任何特定物质的性质无关。热力学温标具有唯一性和稳定性热力学温标的单位是开尔文(K),定义为水三相点热力学温度的1/273.16二、国际温标国际温标是经国际协商、决定采用的一种国际上通用的温标。他是热力学温标的具体体现。我国从1991年7月1日开始施行“1990年国际温标(ITS-90)”。90温标定义了国际开尔文温度符号T90;摄氏符号为t90。关系为二、国际温标国际温标三要素:固定点、内插方程和内插仪器。国际温标通过四个温区的固定点和各种温度计确定T90。在第一温区(0.65-

3、5.00K),ITS-90规定由3He和4He的蒸气压与温度的关系式来定义二、国际温标在第二温区(3.0-24.5661K),用氦气体温计来定义。气体温度计原理是理想气体状态方程:PV=nRT在第三温区(13.8033-1234.93K),内插仪器是铂电阻温度计。原理是金属的电阻随温度的变化而变化。二、国际温标第四温区(温度大于1234.93K),按照普朗克辐射定律来定义,内插仪器是光电高温计,并通过温度灯来复现亮度温度。普朗克黑体辐射定律:三、温度测量1.接触式测温方法:膨胀式测温:气体温度计、液体温度计电量式测温:热电偶

4、、热电阻、石英温度传感器接触式光电:光纤式温度热色测温方法:示温漆、示温液晶三、温度测量2.非接触式测温方法:辐射式测温:全辐射高温计、亮度式高温计、比色式高温计、红外热像仪光谱测温激光干涉测温声波、微波测温

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