华氏和摄氏的由来史
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先说说华式和摄氏地由来:德国玻璃工华伦海特,经过—年地研究,把冰、水、氯化铵地混合物平衡温度定为℉,人体温度定为℉(如以今天我国标准体温℃,则应为.℉,可见他采用地体温不是今天我国地标准体温),其间分为格,每格为℉.年,他又把水地沸点定为℉.但遗憾地是,他未能将冰地熔点定为℉,而是定为℉.这就是华氏温标,其符号为.这是曾长期使用且至今仍在香港和世界许多地方使用地第一种温标.他还发明了在填充水银时进行净化地方法,制成了第一种实用地水银温度计.年,瑞典物理学家、天学家摄尔修斯制成地水银温度计则把水地沸点和冰地熔点分别定为℃和℃,其间分为格,每格为℃,这是第三种得到广泛流行地实用温标——摄氏温标,其符号为或.年,克里森指出上述定点不符合越热地物体温度越高地习惯,年以后地年,摄尔修斯接受同事斯特默尔地建议,把上述两定点地温度对调,这才成了现在地摄氏温标即百分温标.把标况下水地冰点作为度水地沸点作为度地原因可以参考下面地解释:是华荷兰人华伦海特在年利用酒精,在年又利用水银作为测量物质,制造了更精确地温度计.他观察了水地沸腾温度、水和冰混合时地温度、盐水和冰混合时地温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度地盐水凝固时地温度定为℉,把纯水凝固时地温度定为℉,把标准大气压下水沸腾地温度定为℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计.氏温度温度地度量值啊衡量温度高低摄氏度华氏度华氏度=+()乘以摄氏度平常用地摄氏度啊华氏度=+摄氏度×摄氏度=(华氏度-)÷ “把冰水混合物地温度定为零度,把沸水地温度定为一百度,它们之间分成等份,每一等份是摄氏度地一个单位,叫做摄氏度.”这种说法已经成为过去.现在地摄氏温度已被纳入国际单位制,单位名称“度”已作废.摄氏温度地定义是.,而.定义为 ,摄氏度规定为开尔文用以表示摄氏温度时地一个专门名称. 华氏度() 和摄氏度()都是用来计量温度地单位.包括我国在内地世界上很多国家都使用摄氏度,美国和其他一些英语国家使用华氏度而较少使用摄氏度.绝对温标地来历许多中学教师在讲“热力学温标”这一节时,都是在讲了查理定律之后把图上地直线向左方延长交横轴于一点,得出℃,然后叙述了课本中地文字:“精确地实验证明应该是即压强等于零时地温度应该是℃……开尔文创立了把℃作为零度地温标,叫做热力学温标或绝对温标,用热力学温标表示地温度叫热力学温度或绝对温度.b5E2R。
华氏度和摄氏度符号华氏度和摄氏度都是常用的温度测量单位,其中华氏度是以德国物理学家华氏的名字命名的。
摄氏度则是以瑞典物理学家安德斯·开尔文的名字命名的。
两个单位的符号分别为℉和℃,以下将对这两个温度单位进行探究。
华氏度是由华氏在1724年所创造的温度单位。
这个温度单位以水的冰点和沸点作为标准,以水的冰点为32℉,水的沸点为212℉,将这两个温度点之间的差距分为180个等分。
因此,每个等分的大小为一摄氏度的五分之九。
这个温度单位在英国、美国等国家的一些场合仍然广泛使用,例如在温度计上,以及在生活中经常提到的体温和烤箱温度等。
摄氏度则是以瑞典物理学家安德斯·开尔文的名字命名的。
这个温度单位是将水的冰点设为0℃,水的沸点设为100℃,将这两个温度点之间的差距分为100个等分。
因此,每个等分的大小为华氏度的九分之五。
摄氏度是国际通用的温度单位,用于科学、医学、生活等领域。
很多人会感到困惑,不知道如何在这两个温度单位之间进行转换。
其实,两个温度单位之间的转换是相对简单的,只需要采用公式即可。
华氏度转摄氏度公式为:C=(F-32)*5/9,摄氏度转华氏度公式为:F=C*9/5+32。
例如,将华氏度100℉转换为摄氏度,则可使用C=(100-32)*5/9=37.8℃的公式进行计算。
总的来说,华氏度和摄氏度都是温度测量中常用的单位,各自有自己的优缺点。
华氏度在一些英语国家和一些特定领域仍然广泛应用,而摄氏度则是国际通用的单位,在人类活动中起着重要的作用。
对于普通人而言,理解并熟练掌握两个温度单位的转换方法可以更好地应对生活和工作中的温度变化。
华氏温标是德国物理学家加布里埃尔·华伦海特(Daniel Gabriel Fahrenheit,1686–1736)制定的,符号为℉,即在标准大气压下,冰的熔点为32℉,水的沸点为212℉,中间有180等分,每等分为华氏1度。
华氏温标一度在国际通用,后来被摄氏温标取代,直到1970年代以前,英国及其前殖民地国家多使用华氏温标,但其后除美国外已先后转换为常用的摄氏温标。
至今只有美国仍主要使用华氏温标。
摄氏温标是为纪念瑞典天文学家安德斯·摄尔修斯(Anders Celsius,
1701-1744),当时他把大气压下的水的沸点规定为0℃,冰点订为100℃,两者间均分成100个刻度;1744年,瑞典自然学家卡尔·冯·林耐(Carl von Linne,1707—1778)将其修正为冰点为0℃,沸点为100℃,1954年,被正式命名为“摄氏温标”。
另外还有开氏温标,又称热力学温标或绝对温标,由爱尔兰第一代开尔文男爵(Lord Kelvin)制定,他的名字叫威廉·汤姆森(William Thomson,1824—1907),是个数学物理学家、工程师,被称为“热力学之父”。
开氏温标符号是K,但不加“°”来表示温度,其零度称为绝对零度,标示为0K,等于摄氏温标-273.15℃或华氏温标-459.67℉。
水在一标准大气压结冰时的温度为273.15K、0℃,或32℉。
先说说华式和摄氏的由来:德国玻璃工华伦海特,经过1709—1714年的研究,把冰、水、氯化铵的混合物平衡温度定为0℉,人体温度定为96℉(如以今天我国标准体温37℃,则应为98.6℉,可见他采用的体温不是今天我国的标准体温),其间分为96格,每格为1℉。
1724年,他又把水的沸点定为2120℉。
但遗憾的是,他未能将冰的熔点定为0℉,而是定为32℉。
这就是华氏温标,其符号为tF。
这是曾长期使用且至今仍在香港和世界许多地方使用的第一种温标。
他还发明了在填充水银时进行净化的方法,制成了第一种实用的水银温度计。
1742年,瑞典物理学家、天学家摄尔修斯制成的水银温度计则把水的沸点和冰的熔点分别定为0℃和100℃,其间分为100格,每格为1℃,这是第三种得到广泛流行的实用温标——摄氏温标,其符号为t或tc。
1743年,克里森指出上述定点不符合越热的物体温度越高的习惯,8年以后的1750年,摄尔修斯接受同事斯特默尔的建议,把上述两定点的温度对调,这才成了现在的摄氏温标即百分温标。
把标况下水的冰点作为32度水的沸点作为212度的原因可以参考下面的解释:.edu.tw/wwwboard3/messages/14.htmlF是华荷兰人华伦海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计。
他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计。
氏温度温度的度量值啊衡量温度高低 40摄氏度=104华氏度华氏度F=32+(9/5)乘以摄氏度C-40F=-40C0f=32C37c=98.4F平常用的摄氏度啊华氏度=32+摄氏度×1.8摄氏度=(华氏度-32)÷1.8 “把冰水混合物的温度定为零度,把沸水的温度定为一百度,它们之间分成100等份,每一等份是摄氏度的一个单位,叫做1摄氏度。
华氏与摄氏:华氏温标与摄氏温标是两大国际主流的计量温度的标准。
华氏温标由来:华氏温标:是德国人华伦海特(Fahrenheit)于1714年创立的温标。
它以水银作测温物质,定冰的熔点为32度,沸点为212度,中间分为180度,以℉表示。
摄氏温标由来:摄氏温标:1740年瑞典人摄尔修斯(Celsius)提出在标准大气压下,把冰水混合物的温度定为0摄氏度,水的沸点规定为100度。
根据水这两个固定温度点来对温度进行分度。
两点间作100等分,每段间隔称为1摄氏度,记作1℃。
单位换算:华氏度= 32°F+ 摄氏度× 1.8摄氏度= (华氏度- 32°F) ÷ 1.8数据0°C=32°F10°C=50°F20°C=68°F30°C=86°F40°C=104°F注意:测温介质的种类和温标没有必然关系!测温介质是测量温度的手段,温标是评定温度的标准。
同样的测温手段可以用不同的温标来评定;同样的温标也可以使用不同的测温手段来进行测量。
如,用来测量体温的水银式体温计虽使用水银作为测温介质,但在我国,其标记的温度为摄氏温度。
公制换算:华氏度= 32°F+ 摄氏度× 1.8摄氏度= (华氏度- 32°F) ÷ 1.8数据0°C=32°F10°C=50°F20°C=68°F30°C=86°F40°C=104°F注意:测温介质的种类和温标没有必然关系!测温介质是测量温度的手段,温标是评定温度的标准。
同样的测温手段可以用不同的温标来评定;同样的温标也可以使用不同的测温手段来进行测量。
如,用来测量体温的水银式体温计虽使用水银作为测温介质,但在我国,其标记的温度为摄氏温度。
华氏温标的由来1. 引言华氏温标是一种用于测量温度的常用单位制,广泛应用于许多国家和领域。
本文将探讨华氏温标的由来,介绍其历史背景、发展过程以及与其他温标的关系。
2. 华氏温标的发明者华氏温标是由德国物理学家丹尼尔·加布里埃尔·华氏(Daniel Gabriel Fahrenheit)于18世纪初发明的。
华氏出生于德国波兰的一个商人家庭,他在荷兰学习和工作了一段时间后,最终定居在了英国的汉堡。
3. 华氏温标的背景华氏温标的发明与当时的气象观测和温度计发展有密切关系。
在18世纪初,气象学和温度测量技术正处于起步阶段。
当时的温度计主要使用酒精或水银作为测量介质。
4. 华氏温标的基准点华氏温标的基准点是将水的冰点定义为32°F,将人体的平均体温定义为98.6°F。
这两个基准点的选择与华氏温标的设计理念有关。
5. 华氏温标与摄氏温标的关系华氏温标与摄氏温标是目前世界上最常用的两种温标。
它们之间的转换公式为:C = (F - 32) / 1.8,F = C * 1.8 + 32。
华氏温标的刻度更为细致,适用于描述更小的温度变化。
6. 华氏温标的应用领域华氏温标在许多国家和领域被广泛应用。
在美国,华氏温标是常用的温度单位制,用于气象预报、温度测量、烹饪等方面。
在科学研究中,华氏温标也有其特定的应用领域。
7. 华氏温标的优缺点华氏温标的优点在于其刻度较为细致,能够提供更精确的温度测量结果。
然而,由于其基准点的选择较为主观,华氏温标在国际标准化方面存在一定的局限性。
8. 总结华氏温标是丹尼尔·华氏在18世纪初发明的温度单位制。
它的发明受到了当时气象学和温度测量技术的影响,并与摄氏温标有着密切的关系。
华氏温标在许多国家和领域被广泛应用,但也存在一定的优缺点。
通过对华氏温标的探讨,我们可以更好地理解温度测量的历史和发展。
先说说华式和摄氏的由来:德国玻璃工华伦海特,经过1709—1714年的研究,把冰、水、氯化铵的混合物平衡温度定为0℉,人体温度定为96℉(如以今天我国标准体温37℃,则应为98.6℉,可见他采用的体温不是今天我国的标准体温),其间分为96格,每格为1℉。
1724年,他又把水的沸点定为2120℉。
但遗憾的是,他未能将冰的熔点定为0℉,而是定为32℉。
这就是华氏温标,其符号为tF。
这是曾长期使用且至今仍在香港和世界许多地方使用的第一种温标。
他还发明了在填充水银时进行净化的方法,制成了第一种实用的水银温度计。
1742年,瑞典物理学家、天学家摄尔修斯制成的水银温度计则把水的沸点和冰的熔点分别定为0℃和100℃,其间分为100格,每格为1℃,这是第三种得到广泛流行的实用温标——摄氏温标,其符号为t或tc。
1743年,克里森指出上述定点不符合越热的物体温度越高的习惯,8年以后的1750年,摄尔修斯接受同事斯特默尔的建议,把上述两定点的温度对调,这才成了现在的摄氏温标即百分温标。
把标况下水的冰点作为32度水的沸点作为212度的原因可以参考下面的解释:.tw/wwwboa rd3/messag es/14.htmlF是华荷兰人华伦海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计。
他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计。
氏温度温度的度量值啊衡量温度高低 40摄氏度=104华氏度华氏度F=32+(9/5)乘以摄氏度C-40F=-40C0f=32C37c=98.4F平常用的摄氏度啊华氏度=32+摄氏度×1.8摄氏度=(华氏度-32)÷1.8 “把冰水混合物的温度定为零度,把沸水的温度定为一百度,它们之间分成100等份,每一等份是摄氏度的一个单位,叫做1摄氏度。
华氏摄氏度符号华氏、摄氏是最常见的温度单位制,测量物体的温度和热量的时候都需要用到这两种温度单位制。
而我们熟知的华氏摄氏度符号就是°F和℃,可是这两个符号的由来和意义并不为人所知,接下来就让我们一起探究一下它们的来龙去脉吧。
一、华氏温度华氏度温标由德国物理学家华莱士·伯明翰·法伦海特(Daniël Gabriel Fahrenheit)于1724年提出。
他使用的基本尺度是一条标度铜管,将水的冰点温度定为32°,将人的体温定为96°,然后让氯化氨的水溶液在冰点和体温之间沸腾,将这个温度设为212°,从而确定了华氏温度标度。
法伦海特认为96℉是人体的正常温度,所以在冷热的天气之间,一个健康人的体温也应该在这个温度附近。
华氏温度分度不同于摄氏温度分度,华氏温度16个等分刚好是摄氏温度9格,因此表示出来的数值并不相同。
例如将摄氏温度0°C对应的华氏温度表示为F,则两者之间的数值关系为:F = ( C × 1.8 ) + 32二、摄氏温度摄氏温度是由瑞典物理学家安德斯·开尔文(Anders Celsius)在18世纪提出的。
他将水的冰点温度设为0度,沸点为100度,根据这个传统标度,我们可以用2点确定线性方程,表示为:C = ( F - 32 ) ÷ 1.8其中,C 代表摄氏温度,F 代表华氏温度。
据记载,开尔文最初称其温度计为“压力计”,直到他经过对温度测量的改进后,1824年英国皇家学会才命名其温度计为℃,意为他的姓氏的第一个字母。
实际上,开尔文本人并不知道他的温度计以他的姓氏命名,因为它是在他的死后才被用作温度计的单位。
三、华氏温度和摄氏温度的符号分别为°F和℃。
这两个符号是由国际计量局(International Bureau of Weights and Measures)在20世纪采用的。
摄氏温度和华氏温度的转换公式1. 引言摄氏温度和华氏温度是我们生活中经常接触到的两种温度计量单位。
在不同的国家和场合,我们会看到不同的温度标识。
掌握摄氏温度和华氏温度的转换公式是非常重要的。
本文将从历史渊源、实用性、公式推导和个人观点等方面展开探讨。
2. 温度单位的历史渊源温度单位源自于人们对温度的直观感受和测量需求。
摄氏温度的创始人是瑞典天文学家安德斯·开尔文,他于1742年提出了人类最早的温度计量系统。
而华氏温度则是由德国物理学家、天文学家丹尼尔·加布里埃尔·华氏于1724年提出并制作的。
摄氏温度和华氏温度都在各自的国家和地区得到了广泛应用,并成为了国际通用的温度计量单位。
3. 摄氏温度和华氏温度的实用性在我们的日常生活中,摄氏温度和华氏温度都有着广泛的应用。
在日常气象预报中,我们常常听到“今天的最高气温为30摄氏度”,而在美国等地,人们更习惯于使用华氏温度来表示温度。
了解摄氏温度和华氏温度的转换规则,可以使我们更好地理解天气预报、做好气温适应等工作。
4. 摄氏温度和华氏温度的转换公式摄氏温度和华氏温度之间的转换可以使用以下公式进行计算:- 摄氏温度转华氏温度的公式:$C^\circ = \frac{9}{5} \timesF^\circ + 32$- 华氏温度转摄氏温度的公式:$F^\circ = \frac{5}{9} \times(C^\circ - 32)$通过这两个公式,我们可以方便地在摄氏温度和华氏温度之间进行转换。
当我们知道某地的温度为30摄氏度时,我们可以使用第一个公式将其转换为华氏温度,从而更好地理解温度的变化。
5. 个人观点和理解作为一个气象爱好者,我对摄氏温度和华氏温度的转换十分感兴趣。
在我的日常生活中,我经常通过互联网了解不同地区的气温情况,而这些温度通常以不同的单位显示。
掌握温度单位的转换对我来说至关重要。
我个人觉得摄氏温度更直观,而华氏温度则更适合描述温度的变化。
华氏温度与摄氏度小知识1.华氏温度和摄氏温度华氏温度与摄氏温度的关系. 为:℉=(9/5)℃+32.它的出现是华伦海特为了统一物理学中的温度单位来定的.华伦海特(Daniel Gabriel Fahrenheit)温度测量有了共同的标准,可以对不同的地点,不同时间及各人所测量的温度值进行比较。
华氏度比摄氏度较小.一华氏度等于9/5摄氏度数值+32,彼此间的转换很容易..将摄氏度转成华氏度,直接乘以9,除以5,再加上32即行.例如,你的体温是37摄氏度.37乘以9等于333.除以5等于66.6.32加 66.6得 98.6,这就是你体温的华氏度数.。
2.华氏温度与摄氏温度华氏温标(Fahrenheit temperature scale)和摄氏温标(Celsiustemperature scale)的相关知识1714年,德国物理学家华伦海脱(Daniel GabrielFahrenheit)以氯化铵与冰水混合物的温度为零华氏度,把人体正常温度定为96华氏度,中间分为96等分,而后又作调整,将纯水的沸点定为212华氏度,其冰点定为32华氏度,其间划作180等份。
摄氏温标是1742年由瑞典天文学家摄尔修斯(Anders Celsius)发明的,他选取标准大气压下纯水的冰点为零摄氏度,沸点为100摄氏度,中间等分为100份。
两种温标的换算关系为TC=(TF-32)*5/9,或TF=1.8TC+32。
热力学温标(thermodynamic temperature scale)是英国物理学家开尔文(William Thomson,Lord Kelvin)于1848年以热力学第二定律为基础引出的与测温物质无关的温标。
1954年第10届国际计量大会规定水的三相点的温度为273.16K,1K等于水三相点温度的1/273.16。
显然,TK=273.15+TC。
作为温度差值,1K=1℃=1.8℉。
乍一看,似乎和关系换算式矛盾,其实这表明,1K和1℃的“权重”更大,对于标示同一温差,它们的变动数值要比华氏温标的来得小3.华氏温度与摄氏度如何换算华氏度=32+摄氏度*1.8摄氏度=(华氏度-32)÷1.8 “把冰水混合物的温度定为零度,把沸水的温度定为一百度,它们之间分成100等份,每一等份是摄氏度的一个单位,叫做1摄氏度。
先说说华式和摄氏的由来:德国玻璃工华伦海特,经过1709—1714年的研究,把冰、水、氯化铵的混合物平衡温度定为0℉,人体温度定为96℉(如以今天我国标准体温37℃,则应为98.6℉,可见他采用的体温不是今天我国的标准体温),其间分为96格,每格为1℉。
1724年,他又把水的沸点定为2120℉。
但遗憾的是,他未能将冰的熔点定为0℉,而是定为32℉。
这就是华氏温标,其符号为tF。
这是曾长期使用且至今仍在香港和世界许多地方使用的第一种温标。
他还发明了在填充水银时进行净化的方法,制成了第一种实用的水银温度计。
1742年,瑞典物理学家、天学家摄尔修斯制成的水银温度计则把水的沸点和冰的熔点分别定为0℃和100℃,其间分为100格,每格为1℃,这是第三种得到广泛流行的实用温标——摄氏温标,其符号为t或tc。
1743年,克里森指出上述定点不符合越热的物体温度越高的习惯,8年以后的1750年,摄尔修斯接受同事斯特默尔的建议,把上述两定点的温度对调,这才成了现在的摄氏温标即百分温标。
把标况下水的冰点作为32度水的沸点作为212度的原因可以参考下面的解释:F是华华伦海特在1709年利用,在1714年又利用作为测量物质,制造了更精确的。
他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表,这就是华氏温度计。
氏温度温度的啊衡量温度高低 40摄氏度=104华氏度F=32+(9/5)乘以摄氏度C-40F=-40C0f=32C37c=98.4F平常用的摄氏度啊华氏度=32+摄氏度×1.8摄氏度=(华氏度-32)÷1.8 “把的温度定为零度,把沸水的温度定为一百度,它们之间分成100等份,每一等份是摄氏度的一个单位,叫做1摄氏度。
”这种说法已经成为过去。
现在的摄氏温度已被纳入,“度”已作废。
摄氏温度的定义是t=T-T。
,而T。
定义为273.15 K,摄氏度规定为用以表示摄氏温度时的一个专门名称。
华氏度(Fahrenhite) 和摄氏度(Centigrade)都是用来计量温度的单位。
包括我国在内的世界上很多国家都使用摄氏度,美国和其他一些英语国家使用华氏度而较少使用摄氏度。
绝对温标的来历许多中学教师在讲“热力学温标”这一节时,都是在讲了查理定律之后把p-t图上的直线向左方延长交横轴于一点,得出t=-273℃,然后叙述了课本中的文字:“精确的实验证明273应该是273.15即压强等于零时的温度应该是-273.15℃……开尔文创立了把-273.15℃作为零度的温标,叫做热力学温标或绝对温标,用热力学温标表示的温度叫热力学温度或绝对温度。
温度的“标尺”——温标,就是测量一定的标准划分的温度标志,就象测量物体的长度要用长度标尺——“长标”一样,是一种人为的规定,或者叫做一种单位制。
规定温标是比较复杂的,不能象确定长标那样,在温度计上随便定出刻度间隔。
我们首先要确定选择什么样的物质(是水银,还是氢气或是电偶),这些物质的冷热状态必须能够明显地反映客观物体(欲测物体)的温度变化,而且这种变化有复现性(这一步叫选择“测温质”)。
其次,要知道该测温质的哪些物理量随着温度的改变将产生某种预期的改变(这一步叫确定“测温特性”)。
比如,水银温度计是用水银做测温质,水银的体积随温度作线性变化,这就是水银这种测温质的测温特性。
第三,要选定该物理量的两个确定的数值作为参考点(也叫基准点),进而规定划分温度间隔的方法。
华伦海特(G?D?Fahrenheit)最初所制的水银温度计是在北爱尔兰最冷的某个冬日,水银柱降到最低的高度定为零度;把他妻子的体温定为100度,然后再把这段区间的长度均分为100份,每一份叫1度。
这就是最初的华氏温标。
显然,认定气温和人的体温作为测温质的标准点并在此基础上分度是不妥当的。
健康人的体温在一天之中经常波动,而且他妻子如果感冒发烧了怎么办?后来,华伦海特改进了他创立的温标,把冰、水、氯化铵和氯化钠的混合物的熔点定为零度,以0°F表示之,把冰的熔点定为32°F,把水的沸点定为212°F,在32→212的间隔内均分180等分,这样,参考点就有了较为准确的客观依据。
这就是现在仍在许多国家使用的华氏温标,华氏温标确定之后,就有了华氏温度(指示数)。
后来摄耳修司( A·Celsiua)也用水银作测温质,以冰的熔点为零度(标以0℃),以水的沸点为100度(标以100℃)。
他认定水银柱的长度随温度作线性变化,在0度和100度之间均分成100等份,每一份也就是每一个单位叫1摄氏度。
这种规定办法就叫摄氏温标。
华氏温度计和摄氏温度计使用的是同种测温质(水银),利用了同样的测温特性(水银柱热胀冷缩)。
但由于规定的标准点和分度单位不同,就造成了两种不同的温标,从而产生了两种不同的温度的数值。
如果选定的标准点相同,但使用了不同的测温质,那么所定出的温标也不会是完全一致的,因为它们的物理性质随温度的改变在不同的范围内可能不会相同。
下表列出五种温度计,它们的测温质分别是氢气、空气、铂丝、电偶和水银,其测温的物理性质分别为气体的压强、电阻、电动势和水银的长度,它们的基准点都是以冰的熔点和水的沸点为0度和100度。
可以看出,对应同一个客观温度(假定以定容氢气温度计的指示数为标准),各种温度计的读数是不一样的。
以上具体说明了我们的论断:不管是用什么温度计测定温度,都不过是反映了测温质的特性而且还夹杂着温度计结构的影响。
例如,水银温度计的玻璃泡和毛细玻璃管都将因为是否含钠或是含钾或是同时含有钠钾而使其零点位置发生变化。
因此,任何温度计都不能测定物体的真正温度。
由于测温物质和测温特性的选取不同,参考点和分度方法的选择不同,故可以有各式各样的温标。
为了结束温标上的混乱局面,开尔文(即W?汤姆逊)这位热力学第二定律的创始人,最受尊敬的物理学家,创立了一种不依赖任何测温质(当然也就不依赖任何测温质的任何物理性质)的绝对真实的绝对温标,也叫开氏温标或热力学温标。
开氏温标是根据卡诺循环定出来的,以卡诺循环的热量作为测定温度的工具,即热量起着测温质的作用。
正因为如此,我们又把开氏温标叫做热力学温标。
卡诺循环描绘了理想热机的基本图案,具有巨大的理论意义。
卡诺循环象迷雾中的灯塔,给出了热机效率的上限。
卡诺证明,等温线上的各温度之比等于卡诺循环在这些等温线上所吸收的和所放出的热量之比。
根据卡诺定理,可逆的卡诺循环不受循环物质(工作物质)的影响,因此,这个比式对任何工作物质都成立。
正是这个比式,使开尔文发现了一种测量温度的新思路:用热量作为温度的量度(热量Q起着测温质的作用),而不需要任何实际的测温质,从而不必考虑测温质的物理属性了。
这样,在温度测定中,由于测温质及其物理性质的不同而带来的许许多多不可避免的影响就完全消除了。
这就使开氏温标具有所有其他温标所不具有的优点,使温度的测定具有真实的绝对的值。
这是一个平常的发现(因为它来自卡诺循环),但它又是一个伟大的发现。
以卡诺循环为基础建立起来的绝对温标,在理论上是完整而准确的;在效果上,它结束了测温技术中长期存在的混乱局面,的),开尔文用的办法是测定晶体的熔解质量,熔解质量的大小是和熔点为τ 1时吸收的熔解热成正比的。
可以改变施于晶体上的压强而能使晶体在一系列不同的温度下熔解,这样相应一系列不同的熔解质量,就有一系列不同时熔解热。
这些熔解热的比与各相应的熔点温度之比是相等的。
但是尽管如此,还不能单一地去确定温度,因为比式中的热量之比只能确定温度的比值。
这一问题,只要人为地选定一个参考点就可以解决。
第十一届国际计量大会(1960年)规定以纯水的三相点的温度定为开氏温标的参考点,规定其温度为273.15K(而不叫“度”),1K等于水的三相点的热力学温度的1/273.15,热力学温标被定为基本温标,热力学温度被作为基本温度,符号是T,单位是开尔文,简写为开,以K表示之,热力学温标的零点叫绝对零度(0K),于是热力学温标就完全确定了。
热力学温标取水的三相点为固定参考点,这比其它温标选取冰点、熔点、沸点要优越得多。
因为水的三相点是指纯水以冰、水、蒸汽的平衡混合物而存在时的那个状态只要在没有空气的密闭容器内,这个状态的温度就是确定不变的,它不依赖于压强,所以它是最客观的参考点。
如果我们要测某一个物体的温度,可用任何一种工质的卡诺热机当作温度计,使卡诺热机运转于欲测物体(欲测其温度T)和273.15K的热库之间,测出吸收和放出的热量Q 和Q0之比,则温度为:从以上的讨论可知,一支“热力学温度计”就是可逆的卡诺热机,这在理论上是说得通的,但在技术上却很困难。
因此,摆在人们面前的另一个任务是,寻找一种代用办法去测定热力学温度,这种代用办法要保证测量简便而易行,要保证测得的数值足够精确,要保证非常接近热力学温标的数值。
人们发现“理想气体温标”(是实际采用的另一种标准温标,简称气体温标,它以理想气体作测温质,以其定容条件下的压强或定压条件下的体积为测温特性,以水的三相点的温度为参考点并严格规定三相点的温度为273.15K“开尔文”每一开的间隔与热力学温标相同),在它所确定的温度范围内和热力学温标完全一致,热力学温标可以借助理想气体温标付诸实施,这就使热力学温标取得了现实意义。
在实际计量中:在很大的温度范围内是用理想气体温度计去测量物体的热力学温度的,正是这个缘故,在温度计量中也用T表示理想气体温度,也用“开”作为它的单位。
第十一届国际计量大会(1960年)废除了原先的摄氏温标,规定了新的摄氏温标。
新规定的摄氏温标是由热力学温标导出的,定义t=T-273.15,即规定热力学温度的273.15K为摄氏温标的零点写成0℃,摄氏1温度的单位仍叫摄氏度,写成x℃;摄氏温差1度与热力学温差1开相等。
1968年国际计量委员会根据1967年第十三届国际计量大会决议,公布了《1968年国际实用温标》(缩写为IPTS—1968),并规定它从1969年起在国际上生效。
我国是由1973年1月1日起采用IPTS—1968的。
开尔文用热力学温标——与任何测温物质无关的温标得到了绝对零度,因此,绝对零度这一重要概念对所有物质都成立,它和选用什么物质及什么物理性质都没有关系。
以绝对零度作为温标的起点,这在温度测量中的影响是深远的,这种温标没有上限。
自然可以设想,不论何时,测量一个很高的温度时,一个更高的温度将存在,并且也有可能达到。
这与绝对零度不同,因为再也没有比绝对零度更低的温度了。
虽然在我们能获得的每个低温下面,还能达到比它更低的温度,经过每一步接近绝对零度的努力,我们与零点的距离减小了,最终必然到达一个有趣的小的分数度,就是说可以和绝对零度无限接近。