Построение температурной шкалы

Для построения температурной шкалы выбирают термометрическое вещество и определенную температуру, характеризующую свойство вещества (термометрическую величину). Затем задают начальную точку отсчета и единицу температуры. [c.112]

Вместе с тем известно, что термодинамическая шкала температур совпадает со шкалой идеального газового термометра, если положить принцип линейности в построении температурной шкалы и интервал от точки таяния льда до точки кипения воды при нормальном атмосферном давлении разделить на 100 равных частей, названных градусами Цельсия. [c.22]

Использование любого другого свойства вещества, для которого заранее не известна зависимость от температуры, для создания температурной шкалы невозможно. Так, если пытаться создать температурную шкалу, используя свойство расширения ртути от температуры (ртутный термометр), то заранее, до установления температурной шкалы, не известно, как зависит коэффициент расширения ртути от температуры поэтому использование этого свойства приведет к неизбежным ошибкам в температурной шкале (цена одного градуса будет различной при разных температурах, т. е. шкала будет неравномерной). Использование еще какого-либо свойства для построения температурной шкалы приведет к другим ошибкам. Эти шкалы, называемые эмпирическими, не будут совпадать. [c.71]

Температурная шкала есть непрерывная совокупность чисел, линейно связанных с численными значениями какого-либо физического свойства и являющейся однозначной и монотонной функцией температуры. При построении температурной шкалы необходимо выбрать две основные точки, представляющие собой легко воспроизводимые [c.121]

Построение температурной шкалы с одной реперной точкой оказалось возможным только после открытия абсолютной термодинамической шкалы Кельвина (см. 8). [c.7]

Впервые это содержание теоремы Карно было раскрыто в 1848 г. В. Томсоном (1823—1907). Он считал, что характерным свойством предполагаемой им шкалы, является то, что все градусы имеют одно и то же значение, т. е., что единица теплоты, падающая от тела А с температурой Т на этой шкале к телу В с температурой (Т — 1) будет давать один и тот же механический эффект, каково бы ни было число Т. Такая шкала может быть действительно названа абсолютной, так как для нее характерна полная независимость от физических свойств какого-либо вещества [2], Эта шкала носит его имя —шкала Кельвина. Открытие абсолютной термодинамической температуры позволяет устанавливать величину градуса по одной реперной точке. Такой путь построения температурных шкал является наиболее правильным, однако он не мог быть сразу использован. [c.36]

Под термином температурная шкала принято понимать непрерывную совокупность чисел, линейно связанных с численными значениями какого-либо удобно и достаточно точно измеряемого физического свойства, являющегося однозначной и монотонной функцией температуры. Принцип построения температурной шкалы следующий. Выбирают какие-либо две основные или опорные точки, представляющие собой легко воспроизводимые температуры, неизменность которых обоснована общими физическими соображениями, например, температуры кипения или затвердевания чистых веществ. Этим температурам приписывают произвольные числовые значения и Температурный интервал — tx часто называют основным интервалом температурной шкалы. Его делят на некоторое целое число N раз и //V часть основного интервала принимают за единицу измерения температуры или за масштаб шкалы, экстраполируемой в одну или обе стороны от основного интервала. [c.15]

ПОСТРОЕНИЕ температурной ШКАЛЫ [c.22]

Задачу построения температурной шкалы, не зависящей от выбора вещества, можно решить, если использовать для измерения температуры термометрический параметр, зави- [c.26]

Уравнение (14) может быть использовано для построения температурной шкалы, независимой от природы термометрического вещества. [c.29]

Для того чтобы использовать уравнение (14) в целях построения температурной шкалы, необходимо установить вид функции / (0). Как указано выше, коэффициент полезного действия тепловой машины Карно не зависит от выбора рабочего тела, и, следовательно, функция Р д) является универсальной, т. е. одинаковой для всех веществ. Однако о виде этой функции термодинамика не может дать никаких сведений. Поэтому, так же как и в общем случае установления температурной шкалы по любому термометрическому параметру (стр. 23), вид функции / (0) можно выбрать лишь произвольно. [c.29]

Принцип построения температурных шкал 27 [c.27]

ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ШКАЛ [c.27]

Для построения температурных шкал и иногда для непосредственных измерений употребляются гелиевые газовые термометры постоянного объема. [c.14]

Градуировка дилатометра заключается в определении увеличения по осям координат и построении температурной шкалы. [c.41]

Возможность измерять температуру термометром основывается на явлении теплового обмена между телами с различной степенью нагретости и на изменении термометрических (физических) свойств веществ при нагревании. Следовательно, для создания термометра и построения температурной шкалы, казалось бы, возможно выбрать любое термометрическое свойство, характеризующее состояние того или иного вещества и на основании его изменений построить шкалу температур. Однако сделать такой выбор не так легко, так как тер- [c.56]

Термодинамическая температурная шкала Кельвина явилась исходной шкалой для построения температурных шкал, не зависящих от свойств термометрического вещества. В этой шкале интервал, заключающийся между точкой таяния льда и точкой кипения воды (для сохранения преемственности со стоградусной температурной шкалой Цельсия), был разделен на 100 равных частей. [c.58]

Для построения температурной шкалы по микроволновому излучению используют тепловое излучение с длинами волн более 1 мм. [c.65]

При построении указанной температурной шкалы была произвольно принята пропорциональная зависимость объемного расширения ртути от температуры, что, однако, не соответствует действительности, особенно при температурах выше 100 градусов. Поэтому при помощи такой шкалы можно точно измерить температуру только в двух исходных точках О и 100 градусов, тогда как результаты измерения во всем остальном диапазоне шкалы будут неточны. То же явление наблюдалось бы и при построении температурной шкалы с использованием других физических свойств рабочего вещества, таких, как изменение электрического сопротивления проводника, возбуждение термоэлектродвижущей силы и т, п. [c.56]

Принципы построения практической температурной шкалы [c.43]

Построенная таким образом температурная шкала называется термодинамической температурной шкалой, или шкалой Кельвина. Как уже говорилось ранее, на XI Генеральной конференции по [c.132]

Построенная таким образом температурная шкала Называется термодинамической. [c.89]

Температура +1000 К является промежуточной между +500 и —500 К. Искусственность приведенного построения Г-шкалы является случайным результатом произвольного выбора обычной температурной функции. Если бы температурная функция была выбрана в виде — 1 / Г, то самые низкие температуры соответствовали бы —00 для этой функции, бесконечные температуры на обычной Г-шкале — нулю, отрицательные температуры — положительным значениям этой функции. Для такой температурной функции алгебраический порядок и порядок хода от меньшей к большей температуре были бы идентичны. Функция — 1/Г часто используется в термодинамике при исследовании свойств систем в области О К, так как она позволяет расширить температурную шкалу при низких температурах. Из изложенного видно, что для отрицательных температур 7 = —1/Г-шкала по многим причинам более удобна, чем Г-шкала. [c.138]

Термодинамическая температурная шкала, предложенная Кельвином, основана на втором законе термодинамики и не зависит от термометрических свойств тела. Построение шкалы опирается на следующие положения термодинамики. Если в прямом обратимом цикле Карно к рабочему телу подводится теплота С] от источника с высокой температурой Т и отводится теплота Сг к источнику с низкой температурой Гг, то T T =Q Q2 независимо от природы рабочего тела. Эта зависимость позволяет построить шкалу, опираясь только на одну постоянную или реперную точку с температурой Го. Например, пусть температура источников теплоты Т2—Т0 Т1 = Т, причем Г не известна если между этими источниками осуществить прямой обратимый цикл Карно и измерить количество подводимой и отводимой (Эз теплоты, то неизвестную температуру Г можно определить по формуле Г=Гo(Ql/Q2). Таким же способом можно произвести градуирование температурной шкалы. [c.171]

Для измерения температуры применяются приборы, основанные на определении тех или иных физических свойств вещества, изменяющихся с изменением температуры. Эти приборы градуируются в соответствии с принятой температурной шкалой. Однако при установлении той или иной температурной шкалы возникают принципиальные трудности, связанные с тем, что свойства каждого вещества по-разному изменяются в одном и том же интервале температур. Например, конструкция многих термометров основана на явлении расширения жидкости при увеличении температуры таковы хорошо известные термометры с ртутным или спиртовым столбиком, длина которого увеличивается с ростом температуры. Но температурный коэффициент расширения даже для одной и той же жидкости различен при различных температурах, что создает сложности в установлении температурной шкалы. В 1742 г. шведский физик А. Цельсий предложил приписать точке плавления льда температуру 0°, а точке кипения воды — 100°, а интервал между ними разделить на сто равных частей . Однако если разделить на сто равных частей столбик ртути между точками плавления льда и кипения воды, то, учитывая зависимость коэффициента расширения ртути от температуры, выясним, что одно и то же приращение длины столбика ртути будет соответствовать различным приращениям температур. Цена деления равномерной шкалы, построенной по различным термометрическим жидкостям. [c.64]

В качестве реперных точек при построении различных температурных шкал использовались или используются (помимо упомянутых выше точек плавления льда и кипения воды при атмосферном давлении), например, так называемая тройная точка воды, точки затвердевания сурьмы, серы, цинка, золота и другие точки. Численные значения температуры, соответствующие каждой реперной точке, строго установлены с помощью газового термометра (как уже отмечалось ранее, термодинамическая шкала температур — это было показано еще Кельвином — нуждается в одной реперной точке). [c.76]

В заключение следует отметить, что использование различных термодинамических закономерностей позволило разработать различные методы введения поправок к любым практическим температурным шкалам для приведения этих шкал к термодинамической шкале, т. е. для построения термодинамической шкалы по той или иной практической шкале (например, по шкале газового термометра). [c.77]

В заключение упомянем об одном интересном применении уравнения Клапейрона— Клаузиуса. Как отмечалось в 3-4, чрезвычайно важной задачей является введение поправок к любой эмпирической (практической) температурной шкале для приведения ее к термодинамической шкале температур, т. е. для построения термодинамической шкалы по данной конкретной эмпирической температурной шкале (например, по шкале газового термометра). В гл. 3 было приведено уравнение, дающее величины поправок к международной практической шкале температур для приведения ее к термодинамической шкапе. Но как были определены сами эти поправки Для определения этих поправок, т. е. раз. ницы между температурами по термодинамической (Г) и практической (Т ) шкалами или, иными словами, зависимости T=f (Т ), существуют разные методы. Один из них основан на использовании уравнения Клапейрона—Клаузиуса. [c.144]

Со старой шкалой Цельсия, построенной на другой основе, Международная практическая температурная шкала совпадает лишь в точках О и 100° С. Однако, поскольку старая шкала Цельсия к настоящему времени полностью вышла из употребления, было решено использовать распространенный термин градус Цельсия . [c.210]

Итак, мы определили начало отсчета абсолютной температуры. Обратим внимание читателя на то, что нам пришлось для этого помимо измерений давления и объема (построение системы изотерм в термостате и системы адиабат в адиабате) произвести измерение одной калорической величины — теплоемкости Су (или Ср) и убедиться в ее независимости от температуры. Ситуация не изменилась бы, если бы в качестве рабочего тела для калибровки температурной и энтропийной шкал мы выбрали бы не совершенный газ, а иную термодинамическую систему. И в этом случае для определения начала отсчета температуры нам пришлось бы помимо измерения давлений и объемов базироваться на одном калориметрическом измерении. Глубокая причина этого заключается в том, что термодинамическое определение температурной шкалы в конечном счете базируется на формуле (7.2). Нетрудно видеть, что эта формула неинвариантна по отношению к сдвигу начала отсчета температуры и предполагает определенный выбор величины в, а именно 0 = 0. [c.32]

Численное значение измеренной температуры зависит от выбранной шкалы температур. Понятие шкалы температур включает в себя два элемента нуль отсчета и значение одного градуса. Так как нуль отсчета и цена деления шкалы выбираются произвольно, то может быть много различных температурных шкал. Строго говоря, любые евойства вещества нелинейно зависят от температуры, что значительно усложняет построение температурных шкал. [c.13]

КЕЛЬВИНА ШКАЛА — часто применяемое наименование термодивамич. температурной шкалы. Названа в честь лорда Кельвина (У. Томсона), предложившего (1848) принцип построения температурной шкалы на основе второго начала термодинамики. В К. ш, за начало отсчёта принят абс. нуль темп-р (—273,15 С), единица отсчёта — 1 Кельвин (К) 1 К = 1 °С. КЁПЛЕРА ЗАКОНЫ — эмпирич. законы, описывающие движение планет вокруг Солнца. Установлены И. Кеплером (J. Kepler) в нач. 17 в. на основе наблюдений положений планет относительно звёзд. [c.347]

Для того чтобы перейти к количественному определению температуры, нужно установить шкалу температур, т. е. выбрать начало отсчета температур (нуль температурной шкалы) и единицу измерения те мпера турного интерва ла ( градус ). Все вопросы, связанные с построением температурной шкалы, подробно изложены в следующем параграфе. [c.24]

Итак, при фиксированном нормальном давлении определяется сбъем газа в двух крайних (реперных) состояниях. Полученный интервал изменения объема Да является, следовательно, базовым интервалом для построения температурной шкалы. Если разбить этот интервал на равные части, то получится равномерная шкала температур. Такой принцип дробления шкалы наиболее прост и целесообразен. Однако его отнюдь не следует считать обязательным (так, пример неравномерного дробления интервала дает предложенная Дальтоном логарифмическая шкала). [c.122]

Таким образом, можно считать, что средняя случайная (не связанная с неточностью Положения) квадратическая погрешность построения температурной шкалы до 2000° С составляет 0,07%, что и определяет предел достижимой точности измерения температуры по МПТШ. [c.15]

В частности, разработанные в ХГНИИМ фотоэлектрические приборы позволили повысить точность сличения температурных ламп и черных тел. Это в свою очередь дало возможность ВНИИМ осуществить первое в мире построение температурной шкалы выше точки золота объективным фотоэлектрическим путем с точностью, значительно более высокой, чем это было возможно при использовании визуальных приборов (приведенные выше экспериментальные данные были получены с помощью визуальных приборов). Работа в этом направлении продолжается и сейчас. [c.16]

В книге английского ученого Т. Куинна, заместителя директора Л еждународного бюро мер н весов, обобщены результаты развития термометрии за последние 25 лет в интервале температур от 0,5 до 3000 К и обсуждается ее современное состояние. Подробно рассмотрены принципы построения термодинамической и практических температурных шкал, возможности различных методов точного измерения термодинамической температуры, термометры сопротивления н термопары, реперные точки температурных шкал, перспективы совершенствования действующей сегодня МПТШ-б8, а также некоторые наиболее важные случаи измерения температуры в промышленных условиях. [c.4]

Температурная зависимость давления насыщенных паров гелия представляет собой настолько удобную шкалу с хорошей воспроизводимостью, что ею пользовались задолго до появления международных соглашений в гелиевой области температур. Еще в 1924 г., до появления МТШ-27, Камерлинг-Оннес в Лейденском университете первым установил температурную шкалу по давлению паров " Не вплоть до критической точки 5,2 К. Шкала уточнялась в Лейдене в 1929, 1932 и 1938 гг. Международное соглашение о шкале по давлению паров Не было заключено в 1948 г., когда представители лаборатории Камерлинг-Оннеса (КОЛ), Королевской лаборатории Монда в Кембридже и нескольких криогенных лабораторий в США согласились принять усредненную шкалу [55]. Эта шкала была основана на термодинамической формуле Блини и Симона [8] для температур ниже 1,6 К, измерениях давлений паров от 1,6 до 4,3 К, выполненных Шмидтом и Кеезомом [51], и на пяти значениях давлений паров между 4,3 и 5,2 К, найденных Камерлинг-Оннесом и Вебером [37]. Построенная таким образом шкала официально не принималась, однако была широко известна и ею пользовались при [c.68]

Достигнуть соглашения о шкале по давлению паров Не оказалось значительно труднее, чем можно было ожидать. Эти трудности типичны для построения любой новой практической температурной шкалы. Главным здесь является вопрос обоснования формулы для температурной зависимости, которая может быть или строго выведенной термодинамической формулой или эмпирическим соотношением, хорошо опи-сываюшим экспериментальные данные. Идеальным был бы первый подход, однако, если термодинамическое соотношение содержит много констант, которые трудно оценить и численные значения которых ненадежны, все преимущества описания экспериментальных данных термодинамической формулой теряются. С другой стороны, чисто эмпирическое соотношение для описания результатов может не обнаружить термодинамического несоответствия между частями шкалы и ошибок в измерениях. В начале 50-х годов оценки точности термодинамического способа вычисления температурной зависимости давления паров Не были примерно такими же, как и для чисто эмпирического описания имевшихся экспериментальных данных. Эти оценки были разными в зависимости от давления паров и служили предметом дискуссий [38]. В качестве компромиссного решения была разработана таблица температурной зависимости давления насыщенных паров и никакого уравнения не предлагалось. Эта таблица была представлена ККТ в 1958 г. одновременно сторонниками обоих способов вычисления температурной зависимости. Дискуссия была весьма острой, и ее участники нередко меняли свое мнение на противоположное Принятая в 1958 г. ГКМВ таблица получила название шкалы Не-1958 с обозначением температуры по этой шкале и перекрывала интервал от 0,5 до [c.69]

Единственность значения температуры троЙ1юй точки воды п определило выбор ее в качестве репергюй точки при построении термодргнамической температурной шкалы. Однако при этом имело значение также и то, что температура тройной точки воды может быть найдена с большей точностью, чем температура кипения воды и температура таяния льда. [c.90]

ПТШ—76) рекомендована Консультативным комитетом по термометрии (ККТ) при Международном бюро мер и весов для использования в диапазоне от 0,5 до 30 К [19). ККТ разработал эту шкалу в силу того, что температуры, определенные по температурным шкалам, построенным по давлению паров гелия (шкала Не 1962 г. [21] и шкала Не 1958 г. [20]) и по нижнему участку МПТШ—68, существенна отличаются от термодинамической температуры и, кроме того, не согласуются между собой. ПТШ—76 построена с учетом гладкости по отно- [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...