温度和压力的测量.ppt

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1、温度和压力的测量一、温度的测量温度是一个用来表征物体冷热程度的物理量，它是物质内部大量分子做无规则运动强度的一种量度。分子无规则运动的强度越大（即分子的平均平动能越大），温度就越高。一个体系达到热平衡状态时，体系各个部分的温度相等。当两个温度不同的物体相接触时，热从高温物体传给低温物体。1、温标温标是温度量值的表示方法，确立一种温标应包括：①确定固定点②选择测温仪器③分度方法的规定。目前，物理化学中常用的温标有两种：热力学温标和摄氏温标。（1）、摄氏温标固定点定义：在标准压力pθ下，水的凝固点为0度，沸点为10

2、0度，且在这两点之间划分为100个等分，每一等分代表1度，称为1摄氏度，单位符号为℃，摄氏温度的符号用t表示。摄氏温标所用的测温仪器为水银-玻璃温度计。以水银作为测温物质，利用水银的膨胀系数与温度成线性关系设计而成的。摄氏温标计算温度数值的内插公式为：（x为测温物质的某种性质，如体积v）（２）、热力学温标热力学温标也称开尔文温标，是一种理想的绝对的温标，单位为K，用热力学温标确定的温度称为热力学温度，用T表示。热力学温标用单一固定点定义，1954年第十次国际计量大会决定，以水的三相点为基本固定点定义热力学温标，

3、并指定它的温度准确为273.16K，确立了SI单位制中的热力学温标体系。国际计量局在公布热力学温度单位的定义时，还对摄氏度单位作了以下的说明：除开尔文表示的热力学温度（符号T）以外，也使用由式t=T-T0所定义的摄氏温度（符号t）。按定义，式中T0=273.15K（水的凝固点的热力学温度），即:T/K=273.15+t/℃。开尔文温度与摄氏温度的分度值是相同的，因此温度差可用K表示也可用℃表示。即：△T=T2-T1=t2-t1=△t2、温度计温度计按测温的物理特性可分为：接触式温度计与非接触式温度计；按用途又可

4、分为：温度测量与温差测量两类。接触式温度计是根据热平衡原理设计的，是利用物质的体积、电阻、热电势等物理性质与温度之间的函数关系制成的。测温时须将温度计触及被测体系，使其与体系处于热平衡，两者的温度相等。这样由测温物质的特定物理参数就可换算出体系的温度值，也可将物理参数值直接转换成温度值来表示。利用电磁辐射的波长分布或强度变化与温度间的函数关系制成的温度计是非接触型的。这一类温度计的特点是：不干扰被测体系，没有滞后现象，但测温精度较差。（1）、水银温度计构造：以水银作为测温物质，将其装在一支下端带有玻璃球的均匀毛

5、细管中，上端抽成真空或充以某种惰性气体。温度变化引起水银体积改变，毛细管中的液柱面将随之上升或下降。由于玻璃的膨胀系数很小，而毛细管又是均匀的，故水银的体积变化可用长度改变量表示，在毛细管上直接标出温度值来。水银温度计是常用的测温工具，其优点是结构简单，价格便宜，精确度高，使用方便等，缺点是易损坏且无法修理，其次是其读数易受许多因素的影响而引起误差。分类①常用的刻线以1℃为间隔，量程范围有：0~100℃,0~250℃,0~360℃等。②由多支温度计配套而成，刻度以0.1℃为间隔，每一支量程为50℃或更小些,交差

6、组成量程范围为-10~+200℃或-10~+400℃等。按刻度方法和量程范围不同，可将水银温度计分为以下几种：④高温水银温度计，用特硬玻璃做管壁，其中充以氮或氩，最高可测至600℃;如以石英制成的，则可测至750℃。⑤贝克曼温度计。它为温差测量温度计，最小刻度是0.01℃，可以估读到0.002℃，量程仅为5~6℃。但其使用温度可根据需要在-5℃至+120℃范围内调节。③作为量热计或精密控温设备的测温附件，有刻度间隔为0.01℃或0.02℃的精密温度计。精密数字温度温差仪测量范围：*温度：-50～150℃(可扩展

7、至±200℃)*温差：≤

8、±10℃

9、（基温范围同温度范围）*分辨率：温度：0.1℃或0.01℃温差：0.001℃*定时显示时间范围：0～99s校正①零点校正（冰点校正）：由于水银温度计下端玻璃球的体积可能会有所改变，导致温度读数与真实值不符，因此必须校正零点。校正方法可以是把温度计与标准温度计进行比较，也可用纯物质的相变点标定校正，冰水体系是最常用的一种。大部分水银温度计是“全浸式”的，使用时应将其完全置于被测体系中，使两者完全达到热平衡。但实际使用时往往做不到这一点，所以在较精密的测量中需作校正。校正值按下式

10、计算：②露茎校正：全浸式水银温度计如有部分露在被测体系之外，则读数准确性将受两方面的影响：第一是露出部分的水银和玻璃的温度与浸入部分不同，且受环境温度的影响；第二是露出部分长短不同受到的影响也不同。为了保证示值的准确，必须对露出部分引起的误差进行校正。称为露茎校正。校正方法如图所示：算出（注意正、负值）后，加上t观即为校正后的数值。t真实=t观+（其中，系数1.6×10-4是水银对玻璃