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溫標(biāo)發(fā)展過(guò)程
日期：2024-12-20 10:49
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摘要：
現(xiàn)在通用的國(guó)際單位制中溫度以開(kāi)爾文(K)表示，這個(gè)溫度單位也是基本單位。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，溫度單位的選擇實(shí)際上是一個(gè)溫標(biāo)問(wèn)題。熱學(xué)發(fā)展史中出現(xiàn)過(guò)華氏溫標(biāo)、列式溫示、蘭氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、氣體溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)等。熱力學(xué)溫標(biāo)是1848年開(kāi)爾文首先提出的，由熱力學(xué)溫標(biāo)定義的熱力學(xué)溫度具有*嚴(yán)格的科學(xué)意義。其余幾種都屬于經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)，其共同特點(diǎn)是人為選擇某一特定的溫度計(jì)和若干溫度固定點(diǎn)來(lái)定義溫標(biāo)，因此缺乏客觀標(biāo)準(zhǔn)。這些經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)已成為歷史，但跟現(xiàn)代的溫標(biāo)仍有一些淵源關(guān)系。
華氏溫標(biāo)是德國(guó)人華倫海特(D.G.Fahrenheit)大約在1710年提出的，規(guī)定水的冰點(diǎn)為32度，水的沸點(diǎn)為212度。華氏溫度至今還在英、美等國(guó)民間流行。
列氏溫標(biāo)由列奧繆爾(R.A.F.Reaumur)于1730年提出，規(guī)定水的冰點(diǎn)為零度，水的沸點(diǎn)為80度。列氏溫標(biāo)在德國(guó)曾一度流行。
蘭氏溫標(biāo)由英國(guó)人蘭金(Rankine)提出，其定義為
tR＝tF＋459.67
實(shí)際上蘭氏溫度是以**零度為計(jì)算起點(diǎn)的華氏溫度，以０R表示之?，F(xiàn)在科技界已很少采用。
攝氏溫標(biāo)是瑞典天文學(xué)家攝爾薩斯(A.Celsius)在1742年提出的。他原來(lái)的方案是以水的沸點(diǎn)為零度，水的冰點(diǎn)為100度。次年法國(guó)人克里斯丁(Christian)把兩個(gè)標(biāo)度倒過(guò)來(lái)，就成了現(xiàn)在通用的標(biāo)度。
以氣體溫度計(jì)標(biāo)定溫度所構(gòu)成的氣體溫標(biāo)*接近熱力學(xué)溫標(biāo)。由于氣體溫度計(jì)的復(fù)現(xiàn)性較差，國(guó)際間又協(xié)議定出國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)，以統(tǒng)一國(guó)際間的溫度量值，國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)幾經(jīng)變革， 為此定出的溫度盡可能接近熱力學(xué)溫度。
早在1887年，國(guó)際計(jì)量委員會(huì)就曾決定采用定容氫氣體溫度計(jì)作為國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)的基礎(chǔ)。
1927年第七屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決議采用鉑電阻溫度計(jì)等作為溫標(biāo)的內(nèi)插儀器，并規(guī)定在氧的凝固點(diǎn)(-182.97攝氏度)到金凝固點(diǎn)(1063攝氏度)之間確定一系列可重復(fù)的溫度或固定點(diǎn)。
1948年第十一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)對(duì)國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)作了若干重要修訂。例如，以金融點(diǎn)代替金凝固點(diǎn)；以普朗克黑體輻射定律代替維恩定律；引用更**的常數(shù)值；計(jì)算公式更為**；光測(cè)高溫計(jì)的測(cè)量限值擴(kuò)大等等。
1960年又增加了一條重要修訂，即把水的三相點(diǎn)作為**的定義點(diǎn)，規(guī)定其**溫度值為273.16(**)，以代替原來(lái)水冰點(diǎn)溫度為0.00攝氏度(**)之規(guī)定。而水的冰點(diǎn)根據(jù)實(shí)測(cè)，應(yīng)為273.1500±0.0001K。采用水的三相點(diǎn)作為**的定義點(diǎn)是溫度計(jì)量的一大進(jìn)步，因?yàn)檫@可以避免世界各地因冰點(diǎn)變動(dòng)而出現(xiàn)溫度計(jì)量的差異。
1968年對(duì)國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)又作了一次修訂，代號(hào)為IPTS-68。其特點(diǎn)是采用了有關(guān)熱力學(xué)的*新成就，使國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)更接近熱力學(xué)溫標(biāo)。這一次還規(guī)定以符號(hào)K表示**溫度，取消原來(lái)的符號(hào)(K)，并規(guī)定攝氏溫度與熱力學(xué)溫標(biāo)的**溫度單位**相等，攝氏溫度t＝**溫度T－273.15(**)。
1975年和1976年分別對(duì)IPTS-68作了修訂和補(bǔ)充，把溫度范圍的下限由13.8K擴(kuò)大到0.5K。 但還是出現(xiàn)不足之處，主要是在實(shí)驗(yàn)中不斷發(fā)現(xiàn)IPTS-68在某些溫區(qū)與國(guó)際單位制定義的熱力學(xué)溫度偏差甚大。
1988年國(guó)際度量衡委員會(huì)推薦，第十八屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)及第77屆國(guó)際計(jì)量委員會(huì)作出決議，從1990年1月1日起開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)采用重新修訂的國(guó)際溫標(biāo)，這一次取名為1990年國(guó)際溫標(biāo)，代號(hào)為ITS-90，取消了“實(shí)用”二字，因?yàn)殡S著科學(xué)技術(shù)水平的提高，這一溫標(biāo)已經(jīng)相當(dāng)接近于熱力學(xué)溫標(biāo)。和IPTS-68相比較，100攝氏度時(shí)偏低0.026攝氏度，即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水的沸點(diǎn)已不再是100攝氏度，而是99.974攝氏度。
顯然，ITS-90的實(shí)施會(huì)給精密溫度計(jì)量帶來(lái)好處，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的又一標(biāo)志.
華氏溫標(biāo)是德國(guó)人華倫海特(D.G.Fahrenheit)大約在1710年提出的，規(guī)定水的冰點(diǎn)為32度，水的沸點(diǎn)為212度。華氏溫度至今還在英、美等國(guó)民間流行。
列氏溫標(biāo)由列奧繆爾(R.A.F.Reaumur)于1730年提出，規(guī)定水的冰點(diǎn)為零度，水的沸點(diǎn)為80度。列氏溫標(biāo)在德國(guó)曾一度流行。
蘭氏溫標(biāo)由英國(guó)人蘭金(Rankine)提出，其定義為
tR＝tF＋459.67
實(shí)際上蘭氏溫度是以**零度為計(jì)算起點(diǎn)的華氏溫度，以０R表示之?，F(xiàn)在科技界已很少采用。
攝氏溫標(biāo)是瑞典天文學(xué)家攝爾薩斯(A.Celsius)在1742年提出的。他原來(lái)的方案是以水的沸點(diǎn)為零度，水的冰點(diǎn)為100度。次年法國(guó)人克里斯丁(Christian)把兩個(gè)標(biāo)度倒過(guò)來(lái)，就成了現(xiàn)在通用的標(biāo)度。
以氣體溫度計(jì)標(biāo)定溫度所構(gòu)成的氣體溫標(biāo)*接近熱力學(xué)溫標(biāo)。由于氣體溫度計(jì)的復(fù)現(xiàn)性較差，國(guó)際間又協(xié)議定出國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)，以統(tǒng)一國(guó)際間的溫度量值，國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)幾經(jīng)變革， 為此定出的溫度盡可能接近熱力學(xué)溫度。
早在1887年，國(guó)際計(jì)量委員會(huì)就曾決定采用定容氫氣體溫度計(jì)作為國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)的基礎(chǔ)。
1927年第七屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決議采用鉑電阻溫度計(jì)等作為溫標(biāo)的內(nèi)插儀器，并規(guī)定在氧的凝固點(diǎn)(-182.97攝氏度)到金凝固點(diǎn)(1063攝氏度)之間確定一系列可重復(fù)的溫度或固定點(diǎn)。
1948年第十一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)對(duì)國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)作了若干重要修訂。例如，以金融點(diǎn)代替金凝固點(diǎn)；以普朗克黑體輻射定律代替維恩定律；引用更**的常數(shù)值；計(jì)算公式更為**；光測(cè)高溫計(jì)的測(cè)量限值擴(kuò)大等等。
1960年又增加了一條重要修訂，即把水的三相點(diǎn)作為**的定義點(diǎn)，規(guī)定其**溫度值為273.16(**)，以代替原來(lái)水冰點(diǎn)溫度為0.00攝氏度(**)之規(guī)定。而水的冰點(diǎn)根據(jù)實(shí)測(cè)，應(yīng)為273.1500±0.0001K。采用水的三相點(diǎn)作為**的定義點(diǎn)是溫度計(jì)量的一大進(jìn)步，因?yàn)檫@可以避免世界各地因冰點(diǎn)變動(dòng)而出現(xiàn)溫度計(jì)量的差異。
1968年對(duì)國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)又作了一次修訂，代號(hào)為IPTS-68。其特點(diǎn)是采用了有關(guān)熱力學(xué)的*新成就，使國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)更接近熱力學(xué)溫標(biāo)。這一次還規(guī)定以符號(hào)K表示**溫度，取消原來(lái)的符號(hào)(K)，并規(guī)定攝氏溫度與熱力學(xué)溫標(biāo)的**溫度單位**相等，攝氏溫度t＝**溫度T－273.15(**)。
1975年和1976年分別對(duì)IPTS-68作了修訂和補(bǔ)充，把溫度范圍的下限由13.8K擴(kuò)大到0.5K。 但還是出現(xiàn)不足之處，主要是在實(shí)驗(yàn)中不斷發(fā)現(xiàn)IPTS-68在某些溫區(qū)與國(guó)際單位制定義的熱力學(xué)溫度偏差甚大。
1988年國(guó)際度量衡委員會(huì)推薦，第十八屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)及第77屆國(guó)際計(jì)量委員會(huì)作出決議，從1990年1月1日起開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)采用重新修訂的國(guó)際溫標(biāo)，這一次取名為1990年國(guó)際溫標(biāo)，代號(hào)為ITS-90，取消了“實(shí)用”二字，因?yàn)殡S著科學(xué)技術(shù)水平的提高，這一溫標(biāo)已經(jīng)相當(dāng)接近于熱力學(xué)溫標(biāo)。和IPTS-68相比較，100攝氏度時(shí)偏低0.026攝氏度，即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水的沸點(diǎn)已不再是100攝氏度，而是99.974攝氏度。
顯然，ITS-90的實(shí)施會(huì)給精密溫度計(jì)量帶來(lái)好處，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的又一標(biāo)志.
