Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
327. Абрамович А. Л., Шутилов В. А., Левицкая Т. Д.
и др.//Физика твердого тела. 1972. Т. 14. С. 2585—2590.
328. Илисавский Ю. В, Стернин В. М.//Материалы XII Всесоюзн. конф. по акустоэлектронике и квантовой акустике. Саратов, 1983. Ч. II. С. 281—282.
329. Антонов С. H., Проклов В В., Миргородский В. И. и др. Материалы XI Всесоюзн. конф. по акустоэлектронике и квантовой акустике. Душанбе. 1981. Ч. 1. С. 174 -175
330. Keller О.//Phys. Lett. 1972. Vol. 39А. P. 235— 236; Siebert F., Keller O., Wettling W.//Phys. Stat. Sol. 1971. Vol. 4. P. 67—71.
331. Farnell G. M,//Wave Electronics. 1976. Vol. 2. P. 1—24.
332. Carr P. H.//IEEE Trans. Microwave Theory and Techn. 1969. Vol. MTT-17, N 11. P. 458—471.
333. Salzmann E., Pleninger Т., Dransfeld K.//Appl. Phys. Lett. 1968. Vol. 13. P. 14—17.
334. Акустические кристаллы: Справочник/Под ред. М. П. Шаскольской. M.: Наука. 1982.
171 ГЛАВА 8 ТЕРМОМЕТРИЯ
А. В. Инюшкин
8.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Температура — фундаментальная физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. Измерение температуры предполагает построение шкалы температур на основе воспроизведения ряда равновесных состояний — основных реперных (постоянных) точек, которым приписаны определенные значения температур, и создания интерполяционных приборов, реализующих шкалу между ними.
11-я Генеральная конференция по мерам и весам (1960 г.) приняла в качестве основной «Международную термодинамическую температурную шкалу (Кельвина)». Термин «основная шкала» означает, согласно положению конференции, что должна «существовать возможность в конечном счете отнести к этой шкале результат любого измерения температуры». Термодинамическая шкала температур определяется соотношением, которое выводят из рассмотрения обратимого цикла Карно,
Q1IQ2 = T1IT2,
где Qi ¦— количество теплоты, которое машина Карно получила при температуре Ti в обратимом изотермическом процессе; Q2 — количество теплоты, которое машина отдала при температуре T2 во втором изотермическом процессе. Термодинамическая шкала не зависит от природы рабочего тела.
Термодинамическую температуру обозначают символом Т. Ее единица*1 — кельвин (символ К) определена как 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды [1].
Термодинамическую температуру выражают также через температуру Цельсия (символ t), которая определена соотношением
t = T- 273,15 К.
Единица температуры Цельсия — градус Цельсия (символ °С). Градус Цельсия равен кельвину.
Прямое использование цикла Карно для измерения температуры обычно приводит к большим экспериментальным погрешностям. Поэтому разработаны практические методы воспроизведения термодинамической температуры, в которых связь между измеряемой величиной и температурой выводят иа основе законов термодинамики или статистической физики. К числу таких соотношений относятся уравнение состояния газа, закон Кюри для парамагнетиков, зависимость скорости звука в газе от температуры, зависимость напряжения тепловых шумов на электрическом сопротивлении от температуры, закон Стефана — Больцмана. Температурные шкалы, установленные с использованием указанных соотношений, зависят от свойств термометрического тела, что приводит к появлению таких характеристик шкалы, как воспроизводимость и точность. Кроме того, некоторые шкалы основаны на приближенно выполняющихся закономерностях; возникает понятие инструментальной температуры (магнитной, цветовой и т. п.), отличной от термодинамической.
*' Современное определение единицы термодинамической температуры было принято 10-й Генеральной конференцией по мерам и весам (1954 г.). До 1967 г. единица имела название «градус Кельвина».
Экспериментальные трудности, возникающие при воспроизведении термодинамической шкалы, -обходят введением практических температурных шкал*2. Практические шкалы устанавливают так, чтобы температуры, измеренные по ним, совпадали с термодинамическими в пределах точности соответствующих первичных приборов.
Первая практическая температурная шкала была принята 7-й Генеральной конференцией по мерам и весам и получила название Международной температурной шкалы 1927 г. (МТШ — 27). Переработанная редакция этой шкалы — МТШ — 48 — была принята 9-й Генеральной конференцией по мерам и весам в 1948 г., а исправленная ее редакция — Международная практическая температурная шкала 1948 года (МПТШ — 48) — 11-й Генеральной конференцией (1960 г.) В настоящее время узаконена шкала 1968 года — МПТШ — 68 (исправленная редакция 1975 г.). В 1976 г. Консультативный комитет по термометрии при Международном бюро мер и весов рекомендовал для использования в области низких температур предварительную температурную шкалу (ПТШ — 76). Планируется, что в 1987 г. Генеральная конференция примет новую международную практическую температурную шкалу, которая будет определенным объединением переработанных и уточненных шкал МПТШ — 68 и ПТШ — 76.
Общие вопросы термометрии в том или ином аспекте рассмотрены в [2—11]. Большое количество информации по всем разделам термометрии имеется в трудах серии международных конференций по термометрии [12].
