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          1. 文章詳情

            溫標發展過程

            日期:2022-11-17 05:24
            瀏覽次數:2144
            摘要:
            現在通用的國際單位制中溫度以開爾文(K)表示,這個溫度單位也是基本單位。嚴格說來,溫度單位的選擇實際上是一個溫標問題。熱學發展史中出現過華氏溫標、列式溫示、蘭氏溫標、攝氏溫標、氣體溫標和熱力學溫標等。熱力學溫標是1848年開爾文首先提出的,由熱力學溫標定義的熱力學溫度具有*嚴格的科學意義。其余幾種都屬于經驗溫標,其共同特點是人為選擇某一特定的溫度計和若干溫度固定點來定義溫標,因此缺乏客觀標準。這些經驗溫標已成為歷史,但跟現代的溫標仍有一些淵源關系。

              華氏溫標是德國人華倫海特(D.G.Fahrenheit)大約在1710年提出的,規定水的冰點為32度,水的沸點為212度。華氏溫度至今還在英、美等國民間流行。

              列氏溫標由列奧繆爾(R.A.F.Reaumur)于1730年提出,規定水的冰點為零度,水的沸點為80度。列氏溫標在德國曾一度流行。

              蘭氏溫標由英國人蘭金(Rankine)提出,其定義為

            tR=tF+459.67

              實際上蘭氏溫度是以**零度為計算起點的華氏溫度,以0R表示之?,F在科技界已很少采用。

              攝氏溫標是瑞典天文學家攝爾薩斯(A.Celsius)在1742年提出的。他原來的方案是以水的沸點為零度,水的冰點為100度。次年法國人克里斯丁(Christian)把兩個標度倒過來,就成了現在通用的標度。

              以氣體溫度計標定溫度所構成的氣體溫標*接近熱力學溫標。由于氣體溫度計的復現性較差,國際間又協議定出國際實用溫標,以統一國際間的溫度量值,國際實用溫標幾經變革, 為此定出的溫度盡可能接近熱力學溫度。

              早在1887年,國際計量委員會就曾決定采用定容氫氣體溫度計作為國際實用溫標的基礎。

              1927年第七屆國際計量大會決議采用鉑電阻溫度計等作為溫標的內插儀器,并規定在氧的凝固點(-182.97攝氏度)到金凝固點(1063攝氏度)之間確定一系列可重復的溫度或固定點。

              1948年第十一屆國際計量大會對國際實用溫標作了若干重要修訂。例如,以金融點代替金凝固點;以普朗克黑體輻射定律代替維恩定律;引用更**的常數值;計算公式更為**;光測高溫計的測量限值擴大等等。

              1960年又增加了一條重要修訂,即把水的三相點作為**的定義點,規定其**溫度值為273.16(**),以代替原來水冰點溫度為0.00攝氏度(**)之規定。而水的冰點根據實測,應為273.1500±0.0001K。采用水的三相點作為**的定義點是溫度計量的一大進步,因為這可以避免世界各地因冰點變動而出現溫度計量的差異。

              1968年對國際實用溫標又作了一次修訂,代號為IPTS-68。其特點是采用了有關熱力學的*新成就,使國際實用溫標更接近熱力學溫標。這一次還規定以符號K表示**溫度,取消原來的符號(K),并規定攝氏溫度與熱力學溫標的**溫度單位**相等,攝氏溫度t=**溫度T-273.15(**)。

              1975年和1976年分別對IPTS-68作了修訂和補充,把溫度范圍的下限由13.8K擴大到0.5K。 但還是出現不足之處,主要是在實驗中不斷發現IPTS-68在某些溫區與國際單位制定義的熱力學溫度偏差甚大。

              1988年國際度量衡委員會推薦,第十八屆國際計量大會及第77屆國際計量委員會作出決議,從1990年1月1日起開始在全世界范圍內采用重新修訂的國際溫標,這一次取名為1990年國際溫標,代號為ITS-90,取消了“實用”二字,因為隨著科學技術水平的提高,這一溫標已經相當接近于熱力學溫標。和IPTS-68相比較,100攝氏度時偏低0.026攝氏度,即標準狀態下水的沸點已不再是100攝氏度,而是99.974攝氏度。

              顯然,ITS-90的實施會給精密溫度計量帶來好處,是科學技術發展的又一標志.

            滬公網安備 31010102004819號

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