文档介绍：温度的测量和控制
一、温度测量的基本依据
1. 热力学第零定律是进行体系测量的基本依据
(1)可以通过使两个体系相接触,并观察这两个体系的性质是否发生变化而判断这两个体系是否已经达到平衡。
(2)当外界条件不发生变化时,已经达成热平衡状态的体系,其内部的温度是均匀分布的,并具有确定不变的温度值。
(3)一切互为平衡的体系具有相同的温度。所以,一个体系的温度可以通过另一个与之平衡的体系的温度来表达;或者也可以通过第三个体系的温度来表达。
定义:温标是温度的标准量的简称。
温标的确定包括测量物质的选择、固定点的选择、温度值的划分等。
常见的温标有:
热力学温标以卡诺循环为基础。根据卡诺特循环得出的温标可适用于任何温度区间,且与工作物质的性质无关。由于卡诺循环是一种理想循环,所以热力学温标也是一种理想的温标。
测温的固定点:选定水的三相点温度()
单位:K
(1)热力学温标(开尔文  1848年)
(2)国际实用温度计(温标的二级标准)
测温的固定点:选定一些可靠而又能高度重视的平衡点。
规定:在不同的温度区间必须选定指定的、具有高稳定度的标准温度来度量各固定点之间的温度值。
单位:K
(3)摄氏温标
测温的固定点:选定水的冰点为0℃; 水的沸点为100℃
摄氏温标和热力学温标的换算关系可表示为: t = T -
(4)华氏温标  (德国物理学家华伦海特)
测温的固定点:选定水的冰点为32F; 水的沸点为212F
华氏温标与摄氏温标的换算关系为: tF = 32 + 9/5 t
二、温度计
1. 接触式温度计
在测量时必须将温度计接触被测体系,待达平衡后,由测温物质的物理参数来反映所测的温度值。
接触式温度计
非接触式温度计
温度计
温度计分类
测温属性
举例
可用的温度范围℃
液体膨胀温度计
液柱高度
玻璃酒精温度计
玻璃—水银温度计
-30~300
-110~50
热电偶
热电势
铂铑-铂热电偶
镍铬-镍硅热电偶
-110~1500
-200~1100
电阻温度计
电阻
铂电阻温度计
-260~1100
蒸气压温度计
蒸气压
氧蒸气压温度计
低温
(1)玻璃—水银温度计
玻璃—水银温度计是液体膨胀温度计的一种,它的测温物质是盛在上端带有一支均匀毛细管的玻璃球中的水银,温度的变化造成水银体积的变化,从而使毛细管中的水银液面上升或下降,通过毛细管外壁的刻度,就能直接读出被测物体的温度。
它是利用水银具有钝化比较容易、比热小、传热速度快、膨胀系数比较均匀、不易粘附在玻璃上,而且水银不透明性等性质。
a、普遍温度计:
刻度线每格为1℃℃
量程范围为0~100℃、0~250℃、0~360℃等
b、精密温度计:
刻度以1℃为间隔、℃或 ℃(专供热用的)
量程范围为0~50℃
c、贝克曼温度计:
℃
量程一般仅5~6℃
d、高温水银温度计:
用特殊配料的硬质玻璃或石英做管壁,并在其中充以氮气或氩气,因而使温度最高可以测到750℃
贝克曼温度计
与普通温度计不同之处:贝克曼温度计能准确测量出温度差,但不能用来测量温度的绝对值。