Физические величины и их единицы - Стоцкий Л.Р.
Скачать (прямая ссылка):
Из выражений (а) и (б) можно получить:
kl2 = mg, (в)
или -_
/= ]/1щ[к. . (3.1)
Таким образом, по массе добавочного груза т можно определить силу электрического тока /, проходящего по катушкам.
Государственный первичный эталон ампера— единицы постоянного электрического тока (ГОСТ 8.132—74) —состоит из токовых весов»(динамической системы), весов с дистанционным управлением, цена деления которых не превышает 0,1 мг, и меры электрического сопротивления (эталона сравнения). Пределы измерения (1 . 1СГі!* ... 30) А.
Относительная случайная погрешность 4 • Ю""6, относительная систематическая погрешность 8 • 10~16.
5. Кельвин — единица термодинамической температуры СИ
Поскольку температура не является непосредственно измеряемой величиной, ее значение определяют по изменению какого-либо свойства термометрического вещества (ртути, спирта), удобного для измерения, например по изменению его объема, происходящему в результате теплового расширения, по изменению электрического сопротивления проводников при изменении температуры и т. д. "~
В температурной шкале,"- представляющей собой систему сопоставимых числовых значений температуры, обычно устанавливают две основные температуры, соответствующие точкам фазовых равновесий однокомпонентных систем. Эти точки называют реперними точками (франц. гереге — метка, знак, исходная точка) или постоянными точками температурной шкалы. Размер единицы температуры определяют как долю температурного интервала между двумя принятыми реперными точками.
Одними из первых температурных шкал были шкалы Фаренгейта, Реомюра и Цельсия.
В шкале Фаренгейта, предложенной в 1714 г. немецким физиком Д. Фаренгейтом (1686—1736) для сконструированного им спиртового термометра, были выбраны две реперные точки, соответствующие температуре таяния льда (32 0F) и температуре человеческой крови (96 0F). Интервал между этими температурами был разделен на 64 равные части, названные градусами Фаренгейта (0F). На расстоянии, равном 32 такимделениям, ниже точки таяния льда была помещена нулевая точка (00F), соответствующая самой низкой из известных тогда температур.
64 -
Впоследствии шкалам Фаренгейта >был а применена для фаутного термометра с двумя реперными точками — точкой таяния льда (t = 32 0F) и точкой кипения воды при нормальном атмосферном давлении (/ = 212 0F) и делением температурного промежутка между этими точками на 180 равных частей, представляющих размер одного градуса Фаренгейта. Эта шкала применялась до недавнего времени в странах, которые использовали британскую систему единиц (США, Великобритания, Канада, Австралия и др.). В связи с переходом этих страігна ^метрическую систему единиц, а затем и на Международную систему там стали отходить от применения шкалы Фаренгейта. х
В 1730 г. французский естествоиспытатель Р. Реомюр (1683— 1757) предложил температурную шкалу с двумя реперными точками: таяния льда и кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Первой точке Реомюр приписал значение 0 0R, а второй точке 80 0R и разделил температурный промежуток на 80 равныд частей. Выбор цифры «80» для температуры кипения Ъоды объяснялся тем, что термометр Реомюра был наполнен смесью спирт — вода, обладавшей температурным коэффициентом объемного расширения, равным а« 1,25 • 10~3, нв связи с чем при изменении температуры рабочей жидкости на 1 0R она расширялась на 0,001, или на 1°/оо. ~ - . В 1742 г. шведским ученым А. Цельсием (1701—1744) была предложена температурная шкала, в которой интервал между температурой таяния льда и температурой кипения воды при нормальном атмосферном давлении был разделен на 100 равных частей, названных градусами Цельсия. Первоначально Цельсий присвоил температуре точки таяния льда значение 100 °С, а температуре точки кипения воды 0 °С. Впоследствии были изменены присвоенные значения температур для реперных точек шкалы Цельсия на 00C для точки таяния льда и 1000C для точки кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Это обратное обозначение используется и в наше время.
Жидкостные термометры, заполняемые ртутью или этиловым спиртом, а при низких температурах — пентаном, применяїот и в настоящее время, несмотря на присущие им недостатки, связанные с зависимостью их показаний от свойств термометрического вещества (с зависимостью температурного коэффициента объемного расширения от температуры).
Особое место занимают газовые термометры, в которых термометрическим веществом являются. Базы (азот, водород, гелий) при весьма большом разрежении. Поскольку свойства газов в этом состоянии близки к свойствам идеальных газов и их температурные коэффициенты объемного расширения при постоянном давлении (av) и изменения давления при постоянном объеме (ар) одни и те же в большом интервале температур (ар = = оси= 1/273,15 К"1 = 0,003 661 К"1), то газовые термометры, в
3 Заказ 821
65
частности, конструкции ВНИИМ им. Д. И. Менделеева применяют для определения температур некоторых реперных точек.
В соответствии"с решением XI ГКМВ (I960) в настоящее время предусматривается применение двух температурных шкал: термодинамической, основанной на втором начале термодинамику, и международной практической (МПТШ), основанной на ряде постоянных и воспроизводимых температур фазового равновесия химически чистых веществ. Обе шкалы могут градуироваться и в Кельвинах, и в градусах Цельсия.
