温度的测定

出处：按学科分类—自然科学总论 山东人民出版社《方法大辞典》第274页（1157字）

温度是表征物体内部大量分子，原子平均动能的一个宏观物理量。

物体温度的升高或降低，标志着物体内部分子，原子平均动能的增加或减少，不同温度的物体相接触时，将发生能量的传递，即以热能的形式由高温物体传至低温物体，直至热平衡，此时两者温度相等。

热力学温标或称绝对温标是根据热力学第二定律以公式T=dQ／ds定义的。因此任一体系的绝对温度是改变体系一个单位熵时体系可逆吸热的极限值。然而，根据这个基础来测定温度，一般说来是件令人生畏的工作。幸亏理想气体在定容下的压力(或定压下的体积)与热力学温度成严格的线性函数关系。因此国际上选定气体温度计用来实现热力学温标。氦、氢、氮等气体，在不很高的压力下(1大气压或更小些)，其行为接近于理想气体。所以这种气体温度计的读数可以校正成热力学温度。

原则上，其他温度计都可以用气体温度计来标定。使温度计的校正读数与热力学温标相一致。

热力学温标规定：“热力学温度单位开尔文是水三相点热力学温度的1／273·16”，热力学温度的符号为T，单位符号是K，水的三相点即以273．16K表示。

摄氏温标是以水银温度计来测定纯水的相变点，规定1大气压力下，水的冰点为零度，沸点为100度，在这两点之间划分为100等分，每等分代表1度，以℃表示，摄氏温度的符号为t。

摄氏温度与热力学温度之间相差一个常数，即：

t=T－273．15

温度计：测量温度需选择一种测温物质，它的某种性质单调地随温度而改变，此种性质还必须是可以复现的。即无论使用多少次只要温度是某值，它永远表现同一数值。常用的性质有长度、体积、压力、电阻、电势等等。

由这类物质制成的温度计称为接触式温度计。

测温时必须将温度计触及被测体系，使温度计与体系达成热平衡，这时两者温度相等。这样由测温物质的特定物理参数就可以换算出体系的温度值，也可将物理参数值直接换成温度值来表示。常用的水银温度计就是根据水银的体积直接把温度值刻在玻璃管上，而铂电阻温度计和热电偶温度计则分别利用其电阻和温差电势来指示温度。利用电磁辐射的波长分布或强度变化与温度间的函数关系制成的温度计是非接触型的，全辐射光学高温计，灯丝消失光学高温计和红外光电温度计都属于这一类。

这一类温度计的特点是不干扰被测体系，没有滞后现象，但测温精度较差。

表中列出在不同温度范围内常用的温度计。