|
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, соответствующиедавлению 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 (505,1181К),цинка
+419,58 °С (692,73 К), серебра +961,93 °С (1235,08 К) изолота+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.
Термоэлектрический метод измерения температуры основан на использовании
зависимости термоэлектродвижущей силы от температуры
Нас будут интересовать контактные методы и средства электроизмерения
температур.
|
