Международная температурная шкала
После нескольких лет подготовки и предварительных временных решений в 1933 году VIII Генеральная конференция мер и весов приняла решение о введении Международной температурной шкалы (МТШ). Это решение было в законодательном порядке утверждено большинством развитых стран мира. В СССР Международная температурная шкала (МТШ) была введена с 1 октября 1934 г. (Общесоюзный стандарт ОСТ ВКС 6954). Международная температурная шкала является практическим осуществлением термодинамической стоградусной температурной шкалы, у которой температура плавления льда и температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении соответственно-обозначены через 0° и 100°.
Для определения значения температуры какого-либо тела необходимо выбрать эталон температуры, то есть тело, которое при определённых условиях, равновесных и достаточно легко воспроизводимых, имело бы определённое значение температуры, которое называют реперной точкой соответствующей шкалы температур. Наиболее часто при получении шкалы температур используются свойства воды.
Основные постоянные точки МТШ и присвоенные им числовые значения температур при нормальном атмосферном давлении приведены в таблице 1.1:
Таблица 1.1 Числовые значения основных постоянных точек МТШ
| Температура равновесия | Постоянные точки МТШ | Значение температуры, °С |
| Между жидким и газообразным кислородом | Точка кипения кислорода | - 182,96° |
| Между льдом и водой | Точка плавления льда | 0.000° |
| Между жидкой водой и ее паром | Точка кипения воды | 100,000° |
| Между жидкой серой и ее паром | Точка кипения серы | 414,60° |
| Между твердым и жидким серебром | Точка затвердевания серебра | 961.93° |
| Между твердым и жидким золотом | Точка затвердевания золота | 1064,43° |
После введения Международной системы единиц (СИ) к применению рекомендованы две температурные шкалы.
Первая – термодинамическая шкала, которая не зависит от свойств используемого вещества (рабочего тела) и вводится посредством цикла Карно. Единицей измерения температуры в этой температурной шкале является один кельвин (1 К). Название дано в честь английского физика Уильяма Томсона (лорда Кельвина) (1824-1907), который, разрабатывая эту шкалу, сохранил величину единицы измерения температуры такой же, как и в температурной шкале Цельсия.
Вторая рекомендованная температурная шкала – международная практическая (см. таблицу 1.2).
Таблица 1.2 Международная температурная шкала
|
Состояние равновесия | Присвоенное значение температуры | |
| М еждунар. | Практич. | |
| Т, К | T,оС | |
| Тройная точка водорода | 13,81 | -259,34 |
| Равновесие между жидкой и газообразной фазами водорода при давлении 33330,6 Па (25/76 норм. Атмосферы) | 17,042 | -256,108 |
| Точка кипения водорода | 20,28 | -252,87 |
| Точка кипения неона | 27,102 | -246,-48 |
| Тройная точка кислорода | 54,361 | -218,789 |
| Точка кипения кислорода | 90,188 | -182,962 |
| Тройная точка воды | 273,16 | 0,01 |
| Точка кипения воды | 373,16 | 100 |
| Продолжение таблицы 1.2 | ||
| Состояние равновесия | Присвоенное значение температуры | |
| М еждунар. | Практич. | |
| Точка затвердевания цинка | 692,73 | 419,58 |
| Точка затвердевания серебра | 1235,08 | 961,93 |
| Точка затвердевания золота | 1337,58 | 1064,43 |
Эта шкала имеет 11 реперных точек – температуры фазовых переходов ряда чистых веществ, причём значения этих температурных точек постоянно уточняются. Единицей измерения температуры в международной практической шкале также является 1 К.
В настоящее время основной реперной точкой, как термодинамической шкалы, так и международной практической шкалы температур является тройная точка воды.
Эта точка соответствует строго определенным значениям температуры и давления, при которых вода может одновременно существовать в твердом, жидком и газообразном состояниях. Причем, если состояние термодинамической системы определяется только значениями температуры и давления, то тройная точка может быть только одна. В системе СИ температура тройной точки воды принята равной 273,16 К при давлении 609 Па.
По мере развития техники температурных измерений использовались различные температурные шкалы: МТШ-27, МПТШ- 68, МТШ-90 (цифры указывают год международного принятия).
Международная температурная шкала МПТШ-90 охватывает диапазон от 0,65 К до наивысшей температуры, доступной измерению для монохроматического излучения в соответствии с законом Планка. Она представлена рядом диапазонов, содержащих реперные точки, внутри которых используются определенные типы термометров.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 997; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!