Лекция Введение. Основные понятия и определения. Измерения, результат измерения, погрешности измерения и их классификация, достоверность измерения

72 
2. Перечислите 
достоинства 
и 
недостатков 
параметрических 
преобразователей? 
3. На какой принцип основано принцип действия тензодатчиков? 
4. Для чего применяется пъезодатчики?
Лекция 13. Измерения температуры. Понятие о температуре и о 
температурных шкалах 
 
Понятие о температуре и о температурных шкалах 
Температурой называют величину, характеризующую тепловое состояние 
тела. Согласно кинетической теории температуру определяют как меру 
кинетической 
энергии 
поступательного 
движения 
молекул. 
Отсюда 
температурой называют условную статистическую величину, прямо 
пропорциональную средней кинетической энергии молекул тела. 
По второму закону термодинамики температуру Т можно определить из 
отношения температур Т
1
и Т
2
и отношения соответствующих количеств тепла 
Q
1
и Q
2
, полученного и отданного в цикле Карно:
1
2
1
2
Q
Q
Т
Т

Отсюда можно установить численные значения температуры, если 
принять некоторые значения ее для двух основных реперных точек. Поэтому 
температурой можно назвать меру отклонения термодинамического состояния 
тела от произвольно выбранного состояния теплового равновесия.
Температура не поддается непосредственному измерению. Поэтому о 
состоянии теплового равновесия и о значении температуры судят по изменению 
физических свойств тел. 
Первым устройством, созданным для измерения температуры, считают 
водяной термометр Галилея (1597 г.) Термометр Галилея не имел шкалы и был, 
по существу, лишь индикатором температуры. Полвека спустя, в 1641 г., 
неизвестным для нас автором был изготовлен термометр со шкалой, имеющей 
произвольные деления. Спустя еще полвека Ренальдини впервые предложил 
принять в качестве постоянных точек, характеризующих тепловое равновесие, 
точки плавления льда и кипения воды. При этом температурной шкалы еще 
не существовало. Первая температурная шкала была предложена и 
осуществлена Д. Г. Фаренгейтом (1724 г.). Температурные шкалы 
устанавливались произвольным выбором нулевой и других постоянных точек 
и произвольным принятием интервала температуры в качестве единицы. 
Фаренгейт не был ученым. Он занимался изготовлением стеклянных 
приборов. Ему стало известно, что высота столба ртутного барометра зависит 
от температуры. Это навело его на мысль создать стеклянный ртутный 
термометр с градусной шкалой. В основу своей шкалы он положил три точки: 1 
— «точка сильнейшего холода (абсолютный нуль)», получаемая при смешениях в 
определенных пропорциях воды, льда и нашатыря, и принятая им за нулевую 
отметку (по нашей современной шкале, равная примерно -17,8°С); 2— точка 
плавления льда, обозначенная им +32°, и 3 — нормальная температура 

73 
человеческого тела, обозначенная +96° (по нашей шкале +35,6°С). Температура 
кипения воды первоначально не нормировалась и лишь позднее была 
установлена +212° (при нормальном атмосферном давлении). 
Через несколько лет, в 1731 г. Р. А. Реомюр предложил использовать для 
стеклянных термометров спирт такой концентрации, который при температуре 
плавления льда заполнял бы объем в 1000 объемных единиц, а при температуре 
кипения расширялся бы до 1080 единиц. Соответственно температуру 
плавления льда Реомюр предложил первоначально обозначить 1000°, а кипения 
воды 1080
0
(позднее 0° и 80°). 
В 1742 г. А. Цельсий, используя ртуть в стеклянных термометрах, 
обозначил точку плавления льда за 100°, а точку кипения воды за 0°. Такое 
обозначение оказалось неудобным и спустя 3 года Штремер (или возможно К. 
Линней) предложил изменить обозначения, принятые вначале Цельсием, на 
обратные. 
Был предложен и ряд других шкал. М. В. Ломоносов предложил 
жидкостный. термометр со шкалой 150° в интервале от точки плавления льда до 
точки кипения, воды. И, Г. Ламберт (1779 г.) предлагал воздушный термометр 
со шкалой 375°, принимая за 1° одну тысячную часть расширения объема 
воздуха. Известны также попытки создать термометры на основе расширения 
твердых тел (П. Мушен-брук, 1725 г.). 
Все предлагаемые температурные шкалы строились (за редким 
исключением) одинаковым путем: двум (по меньшей мере) постоянным .точкам 
присваивались определенные числовые значения и предполагалось, что 
видимое термометрическое свойство используемого в термометре вещества 
линейно связано с температурой t:

жүктеу/скачать 1.55 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: