溫度概念和測量介紹以及溫標(biāo)的概述

1、溫度的基本概念
    溫度是物質(zhì)的狀態(tài)函數(shù)，是表征物體冷熱程度的物理量。
    溫度的宏觀概念是建立在熱平衡基礎(chǔ)上的。任意兩個(gè)溫度不同的物體，只要有溫度差存在，熱量就會(huì)從高溫物體向低溫物體傳遞，直到兩物體溫度相等，即達(dá)到熱平衡為止。
    在微觀狀態(tài)，溫度是對(duì)分子平均動(dòng)能大小的一種度量，其高低標(biāo)志著組成物體的大量分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的共同表現(xiàn)，含有統(tǒng)計(jì)意義。對(duì)于單個(gè)分子，溫度是無意義的。顯然，物體的物理化學(xué)特性與溫度密切相關(guān)。
2、溫度的測量
    A、測溫依據(jù)和數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)
    當(dāng)兩個(gè)物體同處于一個(gè)系統(tǒng)中而達(dá)到熱平衡時(shí)，二者就具有相同的溫度。因此可以從一個(gè)物體的溫度得知另一物體的溫度，這就是測溫的依據(jù)。如果事先已知一個(gè)物體的某些性質(zhì)或狀態(tài)隨溫度變化的定量關(guān)系，就可以通過該物體的性質(zhì)或狀態(tài)的變化情況來獲知溫度，這就是設(shè)計(jì)與制作溫度計(jì)的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)。
    B、測溫物質(zhì)
    自然界中的許多物質(zhì)，其性質(zhì)或狀態(tài)(如電阻、熱電勢(shì)、體積、長度、輻射功率等)都與溫度有關(guān)，但并不是所有的物質(zhì)都可作為感溫元件，測溫物質(zhì)的選擇必須滿足以下條件:一
    (1)物質(zhì)的某一屬性‘僅與溫度T有關(guān)，即G=G(T)，其函數(shù)關(guān)系必須是單調(diào)的，且最好是線性的。
    (2)隨溫度變化的屬性應(yīng)是容易測量的，且輸出信號(hào)較強(qiáng)，以保證儀表的靈敏度和測量的準(zhǔn)確度。
    (3)應(yīng)有較寬的測址范圍。
    (4)應(yīng)有較好的復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性。
    完全滿足上述條件的物質(zhì)是難以找到的，一般只能在一定的范圍內(nèi)近似滿足，因此由不同材料與結(jié)構(gòu)形式制成的溫度計(jì)各有其優(yōu)缺點(diǎn)。
3、溫標(biāo)
    僅僅定義了溫度的概念是不完全的，還要確定它的數(shù)值表示方法。溫度的數(shù)值表示方法叫做溢標(biāo)。溢標(biāo)是溫度數(shù)值化的標(biāo)尺，它給出了溫度數(shù)值化的一套規(guī)則和方法，并明確了溫度的測量單位。各種測溫儀表的分度值就是由溫標(biāo)決定的。
    要建立溫標(biāo)需要三個(gè)要素:
    (1)選擇測溫物質(zhì)，確定它隨溫度變化的屬性即測溫屬性;
    (2)選定溫度固定點(diǎn);
    (3)規(guī)定測溫屬性隨溫度變化的規(guī)律。