2021/9/24 @ 第三章 各种物理量的测试计量 @3.4温度计量测试 一、温度的薇念 第1节时间频率计量测试 安现派念：冷热程度的体现，即热的物体湿度高，冷的物体温度低 第2节电磁学计量测试 撒观振念：大量分子运动的平均动能的体现，即分子运动雄别烈温 度放城高。 第3节电子计量测试 定量新含：温度是表征淋平衡系统神热程度的物理量，一切互为热 平衡的系统都具有相同的温度。 第节温度计量测试 热力擎第得定神（温度存在定 )：两个热力学系毓分别与第三个 第5节光学计量测试 热力学系统处于平衡态，则两个热力 学系统棱此必座处于热平衡。 第6节其他计量测试 热力学第零定律的置要性在于它 几何、力学、声学、电离福射、物质的量) 给出了温度定义的落础（密观的特性） ”6 和温度的测量方法（热平衡）。 票为学第零定株都意图 电子样航大争自样化工恒学院 干科钱天学自始化三植年他一 @ 二、温标 ⊙ 温标（即温度的“标尺”、“标准”）是温度量值的表示法。 热力学温标：理论通标 首先用纯物质的三相点、沸点、超固点和超导转变点等作为温度计量的 英国开尔文提出以热力学第二定律为基础。与持定的物质性质无关， 固定点（基准点包，并慰予一个确定的温度：然后选择随温度呈线性一定 以水的三相点为基准(273.16K,具有稳定性.唯一性、复现性和客观性 函数关系的物理参量作为昌度指示的标志， 热力学温标以卡诺循环为基础：一个工作于恒温热游与怕温冷源之问 温标三要素：固定点、测温物质、内插公式 华氏温标：最早的公认湿标 选用水的三相点作为基本固定点，得到热力学温标 水的冰点为32下，水的点212,中间10等分（德回华林海特，1714年） 列氏温标： T=273.16K 水的冰点为R',水的洗点为0R',中间0等分（法国，列奥爆尔，730年） 摄氏温标：亦稼“百分温标 水的冰点为0℃，水的沸点为10F℃，中间100等分（瑞典，费尔萨重。742年） 国温标(TS-90) S90就是热力学温标 「=1.8t+32 经验通标（舰据物体的体积冷输热张的现象制定） 列氏温度 .=08L 电子得航大单自好亿工框学院 低温计量基准 第一温区(0.65-5.00K)）,1TS-90规定由3Hc和4Hc的蒸气压与 热学计量器具： 温度的关系式来定义， 它是基于封闭系统中，两相系的饱和蒸 汽压与温度对应的关系 热电偶、热电阻、温度计、高温计、德射感温器、体温计、温度计 第二温区(3.0-24.5661K),用属气体温计来定义。 检定装置、电子电位差计、电子平衡电桥、高温毫伏计、比率计、温度 。 原理是波尔定律： —定质量的理想气体在温度保持不变的情况 指示调节仪、温度变送器、温度自动控制仪、温度巡回检测仪、测温电 下，它的压强与体积成反比. 桥、热量计、比热装置、热物性测定装置、热流计、热象仪. 中温计量基准 第三温区(13.8033-1234.93K0,计量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。 高温计量基准 ·第四温区（温度大于1234.93K)，按照普朗克辐射定律来定义 ，计量仪器是光电高温计，并福过对来 复现亮度温度。 电于释做人学自对化玉租举他 12021/9/24 1 第三章 各种物理量的测试计量 第1节 时间频率计量测试 第2节 电磁学计量测试 第3节 电子计量测试 第4节 温度计量测试 第5节 光学计量测试 第6节 其他计量测试 （几何、力学、声学、电离辐射、物质的量） 3.4 温度计量测试 一、温度的概念  宏观概念：冷热程度的体现，即热的物体温度高，冷的物体温度低。  微观概念：大量分子运动的平均动能的体现，即分子运动越剧烈温 度就越高。  定量概念：温度是表征热平衡系统冷热程度的物理量，一切互为热 平衡的系统都具有相同的温度。 热力学第零定律（温度存在定 律）：两个热力学系统分别与第三个 热力学系统处于平衡态，则两个热力 学系统彼此必定处于热平衡。 热力学第零定律的重要性在于它 给出了温度定义的基础（宏观的特性） 和温度的测量方法（热平衡）。 二、温标 温标（即温度的“标尺”、“标准”）是温度量值的表示法。 首先用纯物质的三相点、沸点、凝固点和超导转变点等作为温度计量的 固定点(基准点)，并赋予一个确定的温度；然后选择随温度呈线性或一定 函数关系的物理参量作为温度指示的标志。 温标三要素：固定点、测温物质、内插公式 • 华氏温标：最早的公认温标 水的冰点为32℉，水的沸点212℉，中间180等分（德国，华林海特，1714年） • 列氏温标： 水的冰点为0°R’，水的沸点为80°R’，中间80等分（法国，列奥缪尔，1730年） • 摄氏温标：亦称“百分温标” 水的冰点为0℃，水的沸点为100℃，中间100等分（瑞典，摄尔萨斯，1742年） 经验温标（根据物体的体积冷缩热胀的现象制定） 国际温标（ITS-90） ITS-90就是热力学温标。 Tk=273.15 + tc TF =1.8tc + 32 TR’ =0.8tc Tk：热力学温度 Tc：摄氏温度 TR’：列氏温度 热力学温标: 英国开尔文提出以热力学第二定律为基础。与特定的物质性质无关， 以水的三相点为基准(273.16K)，具有稳定性、唯一性、复现性和客观性。 热力学温标以卡诺循环为基础：一个工作于恒温热源与恒温冷源之间 的可逆热机，假设从温度为T2的热源获得的热量为Q2，放给温度为T1的 冷源的热量为Q1，则Q1 /Q2=T1 /T2。（绝对温度，单位K） 选用水的三相点作为基本固定点，得到热力学温标: 2 1 273.16 Q T K Q  理论温标 低温计量基准 • 第一温区（0.65-5.00K），ITS-90规定由3He和4He的蒸气压与 温度的关系式来定义，它是基于封闭系统中，两相系的饱和蒸 汽压与温度对应的关系。 • 第二温区（3.0-24.5661K），用氦气体温计来定义。 • 原理是波尔定律：一定质量的理想气体在温度保持不变的情况 下，它的压强与体积成反比。 中温计量基准 • 第三温区（13.8033-1234.93K)，计量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。 高温计量基准 • 第四温区（温度大于1234.93K），按照普朗克辐射定律来定义 ，计量仪器是光电高温计，并通过温度灯来复现亮度温度。 热学计量器具： 热电偶、热电阻、温度计、高温计、辐射感温器、体温计、温度计 检定装置、电子电位差计、电子平衡电桥、高温毫伏计、比率计、温度 指示调节仪、温度变送器、温度自动控制仪、温度巡回检测仪、测温电 桥、热量计、比热装置、热物性测定装置、热流计、热象仪