Термометрия

(от греч. Therme-тепло и metreo-измеряю), изучает и создает методы измерения температуры. Задачи Т. Разработка методов воспроизведения температурных шкал, создание эталонных и рабочих измерит. Приборов. Температурные шкалы. Методы Т. Различаются по лежащим в их основе термометрич. Св-вам и используемым рабочим, или термометрич., в-вам. Термометрич. Св-во должно быть связано с т-рой однозначно и определяться достаточно просто. Выбранное для термометрич. В-ва св-во должно хорошо воспроизводиться и сильно изменяться с изменением т-ры. Для количественного определения т-ры необходимо установить систему ее сопоставимых числовых значений-температурную шкалу, т. Е. Выбрать начало отсчета (нуль шкалы) и единицу измерения температурного интервала (градус).

Первоначально применявшиеся эмпирические температурные шкалы (первая шкала предложена в 1714) реализуются с помощью зависящих от т-ры разл. Физ. Св-в тел и представляют собой ряд отметок внутри температурного интервала, ограниченного двумя легко воспроизводимыми постоянными, или реперными, точками, к-рые соответствуют т-рам кипения и плавления химически чистых в-в. Эти шкалы различаются начальными точками отсчета и размером используемой единицы т-ры. °С (шкала Цельсия), °F (шкала Фаренгейта), °R (шкала Ренкина) и др. После введения Международной системы единиц (СИ) в большинстве стран используют две шкалы-термодинамическую и Международную практическую, к-рые градуируются в кельвинах (К) или °С (соотношения между разными единицами т-ры см.

Т. 1, с. 11, а также на рис. Кроме того" 1 °R = 5/9 К = 5/9°С). Термодинамическая температурная шкала (шкала Кельвина), базирующаяся на втором начале термодинамики, является основной и имеет одну реперную точку-тройную точку воды (т~ра ее равновесия в жидкой, твердой и газообразной фазах на диаграмме состояния. Ей присвоено значение T т, в = 273,16 К). Достоинства шкалы. Независимость от св-в термометрич. В-ва и высокая точность (до 10 -4 К) воспроизведения T т, в. Международная практическая температурная шкала (введена в 1968, отсюда назв. МПТШ-68) основана на И реперных точках-т-рах фазовых переходов нек-рых чистых в-в. Этим точкам (напр., точкам кипения Н 2, О 2, Ne, точкам затвердевания Zn, Ag и Аu) присвоены такие значения, чтобы т-ра на данной шкале была близка к термодинамич.

Т-ре, и разности между ними оставались в пределах достигнутой погрешности измерений. Т-ры между реперными точками на МПТШ-68 находят по интерполяц. Ф-лам, устанавливающим связь между показаниями эталонных приборов и значениями этих т-р. На МПТШ-68 единица интервала K с высокой точностью совпадает с °С. Т-ра в градусах Цельсия определяется выражениями. T = ТЧ Т0. T68 = = Т 68 Ч Т 0, где Ти Т68 -термодинамич. Т-ра и т-ра по МПТШ-68 в К, t и t68 -то же в °С. Т 0 = 273,15 К. В соответствии с решением XVIII Генеральной конференции по мерам и весам (1987) с 1990 введена новая Международная температурная шкала (МТШ-90), в к-рой значение т-ры тройной точки воды сохраняется, а значения др. Реперных точек уточнены и приближены к их истинным термодинамич.

Т-рам. При этом °С меньше К на 3.