Пользовательского поиска
|
Современная термодинамика определяет температуру как величину, выражающую состояние внутреннего движения равновесной макроскопической системы и определяемую внутренней энергией и внешними параметрами системы. Непосредственно температуру измерить невозможно, можно лишь судить о ней по изменению внешних параметров, вызванному нарушением состояния равновесия благодаря теплообмену с другими телами.
Каждому методу
определения температуры, в основе которого лежит зависимость между каким-либо
внешним параметром системы и температурой, соответствует определенная
последовательность значений параметра для каждого размера температуры,
называемая температурной шкалой. Наиболее совершенной шкалой является
термодинамическая температурная шкала (шкала Кельвина). Практическая ее
реализация осуществляется с помощью Международной практической температурной
шкалы (МПТШ), устанавливающей определенное число фиксированных воспроизводимых
реперных точек, соответствующих температуре фазового равновесия различных
предельно чистых веществ.
Исходным эталоном
температуры является комплекс изготовленных в разных странах мира газовых
термометров, по показаниям которых определяются численные значения реперных
точек по отношению к точке кипения химически чистой воды при давлении 101325
Па, температура которой принята равной 100,00°С(373,15 К точно). Для
практического воспроизведения и хранения МПТШ международным соглашением
установлены единые числовые значения реперных точек, которые с развитием
техники время от времени уточняются и корректируются. Последняя корректировка
была произведена в 1968 г. Согласно МПТШ—68 установлены следующие реперные
точки, соответствующие давлению 101325 Па: точка кипения кислорода —182,97 °С
(90,18 К), тройная точка воды (при давлении 610 Па) +0,01 °С (273,16 К), точка
кипения воды +100,00 °С (373,15 К), точки затвердевания: олова +231,9681 °С
(505,1181 К), цинка +419,58 °С (692,73 К), серебра +961,93 °С (1235,08 К) и
золота +1064,43 °С (1337,58 К).
Весь температурный
диапазон перекрывается семью шкалами, для воспроизведения которых в зависимости
от области шкалы используются различные методы: от 1,5 до 4 К — измерение
давления паров гелия-4, от 4,2 до
13,8 К — германиевые терморезисторы, от 13,8 до 273,16 К и от 273,16 до 903,89
К— платиновые терморезисторы от 903,89 до 1337,58 К — термопары платинородий —
платина, от 1337,58 до 2800 К — температурные лампы и от 2800 до 100 000 К —
спектральные методы.
Огромный диапазон
существующих температур (теоретически максимально возможное значение
температуры составляет 1012 К) обусловил большое разнообразие
методов их измерения. Наиболее распространенные методы измерения температуры и
области их применения приведены в таблице 1.