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溫度計的溫度的測量技術普及

2010-12-16

                                                          溫度計的溫度的測量技術普及
    溫度和溫標
1、溫度的基本概念
溫度是表征物體冷熱程度的物理量。從微觀上來說，物體溫度的高低標志著組成物體的大量分子無規則運動的劇烈程度，即對其分子平均動能大小的一種度量。顯然，物體的物理、化學特性與溫度密切相關。
溫度概念的建立以及溫度的測量都是以熱平衡為基礎的。當兩個冷熱不同的物體接觸后就會產生導熱換熱，即熱量從高溫物體向低溫物體傳遞，直到兩物體溫度相等，即達到熱平衡為止，這就是溫度基本的性質。
2、溫度的測量
溫度是難于準確測量的一個基本物理量。雖然有時可通過人的感覺來感知物體的冷熱程度，但是單憑人的感覺來判斷溫度的高低是不科學的，也無法定量，不但所能感知的溫度范圍很窄，而且容易出現差錯。例如，用手法去摸同一環境中的鐵塊和木塊，盡管二者具有相同的溫度，但由于鐵比木頭傳熱快，所以給人們的感覺是鐵塊比木塊涼，因此常有人得出鐵塊比木塊溫度低的錯誤結論。因此物體溫度的準確測量要靠專門的儀器——溫度計來進行。
溫度不能像長度、時間等物理量那樣可直接進行測量。但人們發現，許多物質的物理特性都與溫度有密切的關系，例如物體的尺寸、體積、電導率、熱電動勢和輻射功率等都隨著溫度的不同而改變。因此借助于這些物質某些特性的變化可間接地獲得溫度值。
3、溫標
為了保證溫度量值的統一和準確，應該建立了一個用來衡量溫度的標準尺度，簡稱為溫標。溫度的高低必須用數字來說明，溫標就是溫度的數值表示方法。各種溫度計的數值都是由溫標決定的，即溫度計必須先進行分度，或稱標定。好比一把測量長度的尺子，預先要在尺子上刻線后，才能用來測量長度。由于溫度這個量比較特殊，只能借助于某個物理量間接表示，因此溫度的尺子不能像長度的尺子那樣明顯，它是將一些物質的“相平衡溫度”作為固定點刻在“標尺”上，而固定點中間的溫度值則是利用一種函數關系來描述，稱為內插函數（或內插議程）。通常把溫度計、固定點和內插議程稱為溫標的“三要素”，或稱為三個基本條件。
   4、溫標的傳遞
各國都要根據國際溫標的規定，相應地建立起自己國家的溫度標準。為保證這個標準化的可靠性，還要與國際溫標進行比對。通過這種方法建立起來的溫標就可作為國溫度測量的更高依據，即國家基準。我國的國家基準保存在中國計量科學研究院，而各個地區、省、市計量局的標準要定期與上一級基準、工作基準、Ⅰ級基準、Ⅱ級基準以及工作用儀表。不管哪一等級的儀表都必須定期到一級計量部門進行檢定，這樣才能保證準確可靠。因此對測溫儀表進行檢定是除了對測溫儀表分度以外的另一項重要任務。

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