八年級(jí)上冊(cè)12溫度的測(cè)量北師大版7-展示頁(yè)
2024-12-12 12:56本頁(yè)面
【正文】 定 1000℃ 以上的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或反應(yīng)迅速的高溫物體的溫度。 ? 利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測(cè)定物體溫度， 這種測(cè)溫方式稱為非接觸法 。如果其中之一為溫度計(jì)，就可以用它對(duì)另一個(gè)物體實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量， 這種測(cè)溫方式稱為接觸法 。 ? 根據(jù)溫度測(cè)量?jī)x表地使用方式 ， 通常可分類為接觸法 與 非接觸法 兩大類 。 二、溫度標(biāo)準(zhǔn)的傳遞 與國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)有關(guān)的基準(zhǔn)儀器均由國(guó)家指定機(jī)構(gòu)（我國(guó)由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究所）保存，并通過(guò)下級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)（如省、市級(jí)的技術(shù)監(jiān)督局）進(jìn)行傳遞，通常采用較高級(jí)對(duì)較低級(jí)進(jìn)行校驗(yàn)。 ? 由平衡氫三相點(diǎn) （ ~ ） 到銀凝固點(diǎn)（ ~962℃ ） ， 這個(gè)溫度段內(nèi) ， 標(biāo)準(zhǔn)儀器應(yīng)用鉑電阻溫度計(jì) 。 ? 由 4He沸點(diǎn) （ ~） 到氖三相點(diǎn) （ ~） 溫度范圍內(nèi) ， T90的確定采用在三個(gè)規(guī)定溫度點(diǎn)分度過(guò)的 3He或 4He氣體溫度計(jì)內(nèi)插 。 這里所說(shuō)的攝氏度符合國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)（ ITS90） 的規(guī)定 。它規(guī)定水的三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度為 ，定義開(kāi)爾文一度等于水三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的 1/。 在 1990年國(guó)際溫標(biāo)中指出，熱力學(xué)溫標(biāo)是基本物理量。這個(gè)溫標(biāo)經(jīng)過(guò) 20多年使用 ， 發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題 ， 已無(wú)法滿足現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展對(duì)溫度測(cè)量的要求 。 3． 國(guó)際溫標(biāo) ? 為了使用方便 ， 國(guó)際上經(jīng)協(xié)商 ， 決定建立一種既使用方便 ， 又具有一定科學(xué)技術(shù)水平的溫標(biāo) ， 這就是國(guó)際溫標(biāo)的由來(lái) 。如果指定了一個(gè)定點(diǎn)溫度數(shù)值，就可以通過(guò)熱量比求得未知溫度值。它建于熱力學(xué)基礎(chǔ)，體現(xiàn)出溫度僅與熱量有關(guān)而與測(cè)溫物質(zhì)的任何物理性質(zhì)無(wú)關(guān)的理想溫標(biāo)，已由國(guó)際權(quán)度大會(huì)采納作為國(guó)際統(tǒng)一的基本溫標(biāo)。 ? 華氏溫標(biāo) 華氏溫標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰融點(diǎn)為 32度，水沸點(diǎn)為 212度，中間等分 180格，每格為華氏 1度，符號(hào)為 ℉ 。 1． 經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo) 它是借助于某一種物質(zhì)的物理量與溫度變化的關(guān)系 ， 用實(shí)驗(yàn)方法或經(jīng)驗(yàn)公式所確定的溫標(biāo) 。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(diǎn)和測(cè)量溫度的基本單位。 ? 有較好的復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性 。 ? 隨溫度變化的屬性應(yīng)是容易測(cè)量的 ， 且輸出信號(hào)較強(qiáng) ，以保證儀表的靈敏度和測(cè)量精確度 。 雖然有不少物體的某些性質(zhì)或狀態(tài) （ 如電阻 、體積 、 電勢(shì)等 ） 會(huì)隨溫度的變化而變化 ， 但并不是所有的物質(zhì)都可制作成溫度計(jì) 。因此可以從一個(gè)物體的溫度得知另一個(gè)物體的溫度，這就是 測(cè)溫的依據(jù) 。顯然物體的物理化學(xué)特性與溫度密切相關(guān)。這也就是熱力學(xué)第零定律所描述的，系統(tǒng)溫度相等是建立熱平衡的充要條件。 溫度測(cè)量概述 一 、 溫度與溫標(biāo) （ 一 ） 溫度 ? 溫度是表征物體冷熱程度的物理量 ? 溫度是描述系統(tǒng)不同自由度能量分布狀況的物理量 ? 溫度是描述熱平衡系統(tǒng)冷熱程度的物理量 ? 溫度的 宏觀概念 是建立在熱平衡基礎(chǔ)上的。任意兩個(gè)冷熱程度不同的物體相互接觸，它們之間必然會(huì)發(fā)生熱交換現(xiàn)象，熱量要從溫度高的物體傳向溫度低的物體，直到兩物體之間的溫度完全一致時(shí)，這種熱傳遞現(xiàn)象才能停止。 ? 溫度的 微觀概念 表明：物體溫度的高低標(biāo)志著組成物體的大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，即對(duì)其分子平均動(dòng)能大小的一種量度。 ? 溫度的測(cè)量 當(dāng)兩個(gè)物體同處于一個(gè)系統(tǒng)中而達(dá)到熱平衡時(shí)，則它們就具有相同的溫度。如果事先已經(jīng)知道一個(gè)物體的某些性質(zhì)或狀態(tài)隨溫度變化的確定關(guān)系，就可以以溫度來(lái)量度其性質(zhì)或狀態(tài)的變化情況，這就是設(shè)計(jì)與制作溫度計(jì)的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)。 選作溫度計(jì)的物質(zhì) ， 其性質(zhì)必須滿足以下條件： ? 物質(zhì)的某一屬性 G僅與溫度 T有關(guān) ， 即 G = G(T)， 且必須是單調(diào)函數(shù) ， 最好是線性的 。 ? 應(yīng)有較寬的測(cè)量范圍 。 （三）溫標(biāo) 溫標(biāo)是溫度數(shù)值化的標(biāo)尺。各種溫度計(jì)的刻度數(shù)值均由溫標(biāo)確定。 ? 攝氏溫標(biāo) 攝氏溫標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰融點(diǎn)為 0度，水沸點(diǎn)為 100度，中間等分為100格，每格為攝氏 1度，符號(hào)為 ℃ 。 它與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系為： ? ?5C F 329??? 類似的經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)還有蘭氏、列氏等 ? 經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)的缺點(diǎn)在于它的局限性和隨意性 2． 熱力學(xué)溫標(biāo) 熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開(kāi)氏溫標(biāo)（ K）或絕對(duì)溫標(biāo)，它規(guī)定分子運(yùn)動(dòng)停止時(shí)的溫度為絕對(duì)零度。 熱力學(xué)中卡諾定理指出： 一個(gè)理想的卡諾機(jī)，當(dāng)它工作于溫度為 T2的熱源與溫度為 T1的冷源之間，它從熱源中吸收的熱量 Q2與向冷源中放出的熱量 Q1，應(yīng)遵循以下關(guān)系： 這就是建立熱力學(xué)溫標(biāo)的物理基礎(chǔ)。 1122TQTQ? 熱力學(xué)溫標(biāo)規(guī)定水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的三相點(diǎn)為 ， 沸點(diǎn)與三相點(diǎn)之間分為 100等分 ， 每等分 1K， 將水的三相點(diǎn)以下 （ 0K） 。 ? 具備的條件： ? 盡可能接近熱力學(xué)溫標(biāo) ? 復(fù)現(xiàn)精度高 ， 各國(guó)均能以很高的準(zhǔn)確度復(fù)現(xiàn)同樣的溫標(biāo) ， 確保溫度量值的統(tǒng)一 ? 用于復(fù)現(xiàn)溫標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì) ， 使用方便 ， 性能穩(wěn)定 國(guó)際實(shí)用溫標(biāo) 是用來(lái)復(fù)現(xiàn)熱力學(xué)溫標(biāo)的 ， 簡(jiǎn)稱 IPTS68， 它是由 1968年國(guó)際權(quán)度會(huì)議通過(guò)的 。 國(guó)際計(jì)量委員會(huì)決定用 1990年國(guó)際溫標(biāo) （ ITS90） 代替 IPTS68。單位開(kāi)爾文，符號(hào)為 K。 在 ITS90中同時(shí)使
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