溫度是表示物體冷熱程度的物理量。任何物質(zhì)都是由大量分子組成,這些分子處于永不停息的熱運(yùn)動(dòng)中,沮度從宏觀上反映著分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。根據(jù)分子熱運(yùn)動(dòng)理論,氣體的溫度與大量分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能成正比,即氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大,氣體的溫度就越高。
采用溫度概念來(lái)度量物體冷熱程度時(shí),由于規(guī)定和劃分的方法不同,溫度的標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱溫標(biāo))又分為攝氏溫度、華氏沮度和絕對(duì)溫度等。
1、攝氏溫度
在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水結(jié)成冰時(shí)的溫度規(guī)定為0度,水沸騰時(shí)的溫度規(guī)定為100度,在0度與100度之間平均分成100等份,每一份就叫做1度。按這種規(guī)定和劃分方法制定出的溫度標(biāo)準(zhǔn)稱之為攝氏溫度,單位用符號(hào)℃表示。當(dāng)溫度低于0℃時(shí),我們稱為零下多少攝氏度,在沮度數(shù)值的前面用“-”號(hào)表示。例如零下20℃,記作-20℃。
2、華氏溫度
在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,把水結(jié)成冰時(shí)的溫度規(guī)定為32度,水沸騰時(shí)的溫度定為212度,在32度與212度之間,平均分成180等份,每一份叫做1度。按這種規(guī)定和劃分方法制定出的溫度標(biāo)準(zhǔn),我們稱為華氏溫度,單位用符號(hào)°F表示。當(dāng)溫度低于0°F下時(shí),我們稱為零下多少華氏度并在溫度數(shù)值的前面用“-”號(hào)表示。
3、絕對(duì)溫度
絕對(duì)溫度的0度是根據(jù)物理學(xué)原理推導(dǎo)出來(lái)的最低溫度,即物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)速度為零時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度。以絕對(duì)0度為起點(diǎn)的溫度標(biāo)準(zhǔn)叫絕對(duì)溫度,單位用符號(hào)K表示。
在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水結(jié)冰時(shí)溫度為絕對(duì)溫度的273K,水沸騰時(shí)的溫度為絕對(duì)溫度的373K,這樣OK大約為-273℃。
根據(jù)第18屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)及第27屆國(guó)際計(jì)量委員會(huì)的決議,從1990年1月1日開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)采用1990年國(guó)際溫標(biāo)(ITS-90),針對(duì)我國(guó)情況,國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局決定,從1991年7月1日開(kāi)始在我國(guó)采用1990年國(guó)際溫標(biāo)。
任何一種溫標(biāo)都包括三部分內(nèi)容,若干個(gè)賦予一定溫度數(shù)值的純物質(zhì)的相變溫度(簡(jiǎn)稱固定溫度點(diǎn))、計(jì)算公式和測(cè)量?jī)x器。1990年國(guó)際溫標(biāo)與1968年國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)(ITS-68)相比較,上述三個(gè)部分都有較大變化,從而使得它更科學(xué)合理,所體現(xiàn)出的溫度量值更接近熱力學(xué)溫度。"ITS - 90”和‘'ITS-68”相比較在100℃時(shí)偏低0.026℃,也就是說(shuō)從新溫標(biāo)的數(shù)值來(lái)看在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水的沸騰溫度不再是100℃,而是99.974℃。我國(guó)于1994年11日起將全面采用"ITS-90"。
4、攝氏溫度、華氏溫度和絕對(duì)溫度之間的換算
(1)攝氏溫度換算成華氏溫度按下式計(jì)算:
用數(shù)學(xué)公式表示,即為:
式中:F—華氏溫度;
t—攝氏溫度。
(2)華氏溫度換算成攝氏溫度按下式計(jì)算:
用數(shù)學(xué)公式表示.即為:
式中:t—攝氏溫度;
F—華氏溫度。
(3)絕對(duì)溫度與攝氏溫度的關(guān)系式如下:
絕對(duì)沮度二攝氏溫度+273
用數(shù)學(xué)公式表示,即為:
式中:T—絕對(duì)溫度;
t—攝氏溫度。
制冷技術(shù)中常用的溫標(biāo)是攝氏溫度(℃)和絕對(duì)溫度(K),有些進(jìn)口的制冷設(shè)備其技術(shù)性能參數(shù),使用華氏溫標(biāo)(°F)。測(cè)金物體溫度的方法很多。由于液體和氣體的體積或壓力、金屬或半導(dǎo)體的電阻、熱電偶的電動(dòng)勢(shì)、物體發(fā)光的顏色和波長(zhǎng)等,都隨著溫度的不同而變化,因此可利用這些性質(zhì)的變化制成不同的溫度計(jì)來(lái)測(cè)量溫度。常用的溫度計(jì)有水銀溫度計(jì)和酒精溫度計(jì),它們都是以攝氏溫度為計(jì)量單位,使用時(shí)可根據(jù)使用的溫度高低范圍選用不同量程的溫度計(jì)。日常生活中使用的溫度表,大都將攝氏溫度和華氏溫度兩個(gè)溫標(biāo)的刻度標(biāo)出。