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温度测量的基本概念
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。
华氏温标( oF )规定:在标准大气压下,冰的熔点为 32 度,水的沸点为 212 度,中间划分 180 等分,每第分为报氏 1 度,符号为 oF 。
摄氏温度( ℃ )规定:在标准大气压下,冰的熔点为 0 度,水的沸点为 100 度,中间划分 100 等分,每第分为报氏 1 度,符号为 ℃ 。
热力学温标又称开尔文温标,或称绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为绝对零度,记符号为 K 。
国际实用温标是一个国际协议性温标,它与热力学温标相接近,而且复现精度高,使用方便。目前国际通用的温标是 1975 年第 15 届国际权度大会通过的《 1968 年国际实用温标 -1975 年修订版》,记为: IPTS-68 ( Rev-75 )。但由于 IPTS-68 温示存在一定的不足,国际计量委员会在 18 届国际计量大会第七号决议授权予 1989 年会议通过了 1990 年国际温标 ITS-90 , ITS-90 温标替代 IPTS-68 。我国自 1994 年 1 月 1 日起全面实施 ITS-90 国际温标。
1990 年国际温标( ITS-90 )简介如下。
1 .温度单位
热力学温度(符号为 T )是基本功手物理量,它的单位为开尔文(符号为 K ),定义为水三相点的热力学温度的 1/273.16 。由于以前的温标定义中,使用了与 273.15K (冰点)的差值来表示温度,因此现在仍保留这各方法。
根据定义,摄氏度的大小等于开尔文,温差亦可以用摄氏度或开尔文来表示。
国际温标 ITS-90 同时定义国际开尔文温度 ( 符号为 T90) 和国际摄氏温度 ( 符号为 t90)
2 .国际温标 ITS-90 的通则
ITS-90 由 0.65K 向上到普朗克辐射定律使用单色辐射实际可测量的最高温度。 ITS-90 是这样制订的,即在全量程中,任何温度的 T90 值非常接近于温标采纳时 T 的最佳估计值,与直接测量热力学温度相比, T90 的测量要方便得多,而且更为精密,并具有很高的复现性。
3 . ITS-90 的定义
第一温区为 0.65K 到 5.00K 之间 , T90 由 3He 和 4He 的蒸气压与温度的关系式来定义。
第二温区为 3.0K 到氖三相点 (24.5661K) 之间 T90 是用氦气体温度计来定义 .
第二温区为平衡氢三相点 (13.8033K) 到银的凝固点 (961.78 ℃ ) 之间 ,T90 是由铂电阻温度计来定义 . 它使用一组规定的定义固定点及利用规定的内插法来分度 .
银凝固点 (961.78 ℃ ) 以上的温区 ,T90 是按普朗克辐射定律来定义的 , 复现仪器为光学高温计
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