溫度基礎(chǔ)知識(shí)

1、熱學(xué)計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí) 熱力學(xué)第零定律（熱平衡定律）：三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)A、B、C，若A與B處于熱平衡， B與C處于熱平衡，那么A與C必定處于熱平衡。 此定律為溫度概念的建立提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，處于同一熱平衡狀態(tài)的所有物體具有共同的宏觀性質(zhì)，決定物體熱平衡的宏觀性質(zhì)是溫度，也就是說，溫度是決定一個(gè)物體是否與其他物體處于熱平衡 的宏觀性質(zhì)。溫度的概念 在微觀狀態(tài)，氣體分子的平均動(dòng)能與溫度有關(guān)，與熱力學(xué)溫度成正比，溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，溫度超高就表示物體內(nèi)部分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。溫度概念是大量分子的平均平動(dòng)能相聯(lián)系的，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)分子是無意義的。

2、溫標(biāo) 溫度的數(shù)值表示法叫做溫標(biāo)。 建立溫標(biāo)的三個(gè)要素： （1）選擇測(cè)溫物質(zhì)，確定它隨溫度變化的屬性即測(cè)溫屬性; （2）選擇溫度固定點(diǎn); （3）規(guī)定測(cè)溫屬性隨溫度變化的關(guān)系。溫標(biāo) 攝氏溫標(biāo)（Celsius)定義：水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰點(diǎn)為0度，沸點(diǎn)溫度為100度，中間100等分，每一等分為一度，單位為攝氏度，表示作。 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：為了比較大氣壓的大小，在1954年第十屆國際計(jì)量大會(huì)上，科學(xué)家對(duì)大氣壓規(guī)定了一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”：在緯度45的海平面上，當(dāng)溫度為0時(shí)，760mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。既然是“標(biāo)準(zhǔn)”，在根據(jù)液體壓強(qiáng)公式計(jì)算時(shí)就要注意各物理量取值的準(zhǔn)確性。從有關(guān)資料上查得：0時(shí)水

3、銀的密度為13.595103kg/m3，緯度45的海平面上的g值為9.80672N/kg。于是可得760mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)為P水銀=水銀gh=13.595103kg/m9.80672N/kg0.76m=1.01325105Pa。這就是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值，記為1atm。熱力學(xué)溫標(biāo) 1824年法國卡諾（Carnot)提出卡諾定理： （1）在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆熱機(jī)，其效率都相等，與工作物質(zhì)無關(guān)。 （2）在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切不可逆熱源機(jī)，其效率都不可能大于可逆熱機(jī)的效率。 在卡諾定理的基礎(chǔ)上引入一種理想絕對(duì)溫標(biāo)，它與測(cè)溫物質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)，這種溫標(biāo)

4、叫做熱力學(xué)溫標(biāo)，首先由開爾文引入。氣體溫標(biāo) 熱力學(xué)溫標(biāo)是一種理論溫標(biāo)，不可能實(shí)現(xiàn)，但是我們可以證明理想氣體溫標(biāo)與熱力學(xué)溫標(biāo)是一致的，而理想氣體本身又是一種理想化的東西，好在我們可以用實(shí)際氣體來很好地逼近它，這樣就可以用氣體溫標(biāo)很好地復(fù)現(xiàn)熱力學(xué)溫標(biāo)。1990年國際溫標(biāo)（ITS-90） 熱力學(xué)溫度（符號(hào)T ）單位為開爾文（符號(hào)為K），是七個(gè)基本單位之一。定義為水三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的1/273.16。 1990年國際溫標(biāo)同時(shí)定義了國際開爾文溫度符號(hào)為T 90和國際攝氏度t90,它們的關(guān)系與T 和t一樣即： t90/ = T 90 / K -273.15 溫度基準(zhǔn)：1.0.655K 2.3.024.55

5、61K3.13.8033273.16溫度國家基準(zhǔn)雙金屬溫度計(jì) 典型的固體膨脹式溫度計(jì)是雙金屬溫度計(jì)，它利用線膨脹系數(shù)差別較大的兩種金屬材料制成雙層片狀元件，在溫度變化時(shí)因彎曲形成而變形而使其另一端有明顯位移，借此帶動(dòng)指針就構(gòu)成雙金屬溫度計(jì)。雙金屬溫度計(jì) 數(shù)值修約規(guī)則數(shù)值修約規(guī)則GB/T8170-2008術(shù)語術(shù)語 修約間隔：修約值的最小數(shù)值單位，系確定修約修約間隔：修約值的最小數(shù)值單位，系確定修約保留位數(shù)的一種方式。修約間隔的數(shù)值一經(jīng)確定，保留位數(shù)的一種方式。修約間隔的數(shù)值一經(jīng)確定，修約值即應(yīng)為該數(shù)值的整數(shù)倍修約值即應(yīng)為該數(shù)值的整數(shù)倍 。 例1：如指定修約間隔為0.1，修約值即應(yīng)在0.1的整數(shù)倍

6、中選取，相當(dāng)于將數(shù)值修約到一位小數(shù)。例2：如指定修約間隔為100，修約值即應(yīng)在100的整數(shù)倍中選取，相當(dāng)于將數(shù)值修約到“百”數(shù)位。 有效位數(shù)：對(duì)沒有小數(shù)位且以若干個(gè)零結(jié)尾的數(shù)有效位數(shù)：對(duì)沒有小數(shù)位且以若干個(gè)零結(jié)尾的數(shù)值，從非零數(shù)字最左一位向右數(shù)得到的位數(shù)減去值，從非零數(shù)字最左一位向右數(shù)得到的位數(shù)減去無效零（即僅為定位用的零）的個(gè)數(shù)；對(duì)其他十無效零（即僅為定位用的零）的個(gè)數(shù)；對(duì)其他十進(jìn)位數(shù)，從非零數(shù)字最左一位向右數(shù)而得到的位進(jìn)位數(shù)，從非零數(shù)字最左一位向右數(shù)而得到的位數(shù)，就是有效位數(shù)。數(shù)，就是有效位數(shù)。例1：35000，若有兩個(gè)無效零，則為三位有效位數(shù)，應(yīng)寫為350102；若有三個(gè)無效零，則為兩位

7、有效位數(shù)，應(yīng)寫為35103。例2：3.2，0.32，0.032，0.0032均為兩位有效位數(shù)；0.0320為三位有效位數(shù)。例3：12.490為五位有效位數(shù)；10.00為四位有效位數(shù)。 0.5單位修約（半個(gè)單位修約）：指修約間隔為指單位修約（半個(gè)單位修約）：指修約間隔為指定數(shù)位的定數(shù)位的0.5單位，即修約到指定數(shù)位的單位，即修約到指定數(shù)位的0.5單位。單位。修約方法：將擬修約數(shù)值乘以修約方法：將擬修約數(shù)值乘以2，按指定數(shù)位依數(shù)字修約規(guī)則修約，按指定數(shù)位依數(shù)字修約規(guī)則修約，所得數(shù)值再除以所得數(shù)值再除以2。 例1：將60.28修約到個(gè)數(shù)位的0.5單位（或修約間隔為0.5），得60.5。 例2：將60

8、.25修約到個(gè)數(shù)位的0.5單位（或修約間隔為0.5），得60.0。擬修約數(shù)值 乘22A修約值（修約間隔為1）A修約值（修約間隔為0.5）60.25120.5012060.060.38120.7612160.5將下列數(shù)字修約到個(gè)數(shù)位的將下列數(shù)字修約到個(gè)數(shù)位的0.5單位（或修約間隔為單位（或修約間隔為0.5） 0.2單位修約：指修約間隔為指定數(shù)位的單位修約：指修約間隔為指定數(shù)位的0.2單位，即修約到指定數(shù)位的單位，即修約到指定數(shù)位的0.2單位。單位。 將擬修約數(shù)值乘以將擬修約數(shù)值乘以5，按指定數(shù)位依數(shù)字修約規(guī)則修約，按指定數(shù)位依數(shù)字修約規(guī)則修約，所得數(shù)值再除以所得數(shù)值再除以5。 例1：將830修約

9、到“百”數(shù)位的0.2單位（或修約間隔為20） ，得840。 例:2：將842修約到“百”數(shù)位的0.2單位（或修約間隔為20） ，得840。 擬修約數(shù)值 乘55A修約值（修約間隔為100）A修約值（修約間隔為20 ）8304150420084084242104200840將下列數(shù)字修約到將下列數(shù)字修約到 “百百”數(shù)位的數(shù)位的0.2單位（或修約間隔單位（或修約間隔為為20） 確定修約位數(shù)的表達(dá)方式確定修約位數(shù)的表達(dá)方式 指定數(shù)位(指定修約間隔)； 指定將數(shù)值修約成n位有效位數(shù)。四舍六入五考慮，四舍六入五考慮，五后非零則進(jìn)一，五后非零則進(jìn)一， 五后皆零視奇偶，五后皆零視奇偶，五前為偶應(yīng)舍去，五前為偶

10、應(yīng)舍去， 五前為奇則進(jìn)一，五前為奇則進(jìn)一，不論數(shù)字多少位，不論數(shù)字多少位，都要一次修約成。都要一次修約成。 進(jìn)舍規(guī)則進(jìn)舍規(guī)則 擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字小于擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字小于5時(shí)，時(shí)，則舍去，即保留的各位數(shù)字不變。則舍去，即保留的各位數(shù)字不變。例1：將12.1498修約到一位小數(shù)，得12.1。例2：將12.1498修約成兩位有效位數(shù)，得12。 擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字大于擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字大于5；或者是；或者是5，而其后跟有并非全部為，而其后跟有并非全部為0的數(shù)字時(shí)，則的數(shù)字時(shí)，則進(jìn)一，即保留的末位數(shù)字加進(jìn)一，即保留的末位數(shù)字加1。例1：將1268修約到“百”數(shù)位，得13102（

11、特定時(shí)可寫為1300）。例2：將1268修約成三位有效位數(shù)，得12710（特定時(shí)可寫為1270）。例3：將10.502修約到個(gè)數(shù)位，得11。 擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為5，而右面無，而右面無數(shù)字或皆為數(shù)字或皆為0時(shí)，時(shí)， 若所保留的末位數(shù)字為奇數(shù)（若所保留的末位數(shù)字為奇數(shù)（1，3，5，7，9）則進(jìn)一，）則進(jìn)一， 若所保留的末位數(shù)字為偶數(shù)（若所保留的末位數(shù)字為偶數(shù)（2，4，6，8，0）則舍棄。）則舍棄。例1：修約間隔為0.1 擬修約數(shù)值 1.050修約值結(jié)果 1.0 負(fù)數(shù)修約時(shí)，先將它的絕對(duì)值按數(shù)字修約負(fù)數(shù)修約時(shí)，先將它的絕對(duì)值按數(shù)字修約規(guī)定進(jìn)行修約，然后在修約值前面加

12、上負(fù)規(guī)定進(jìn)行修約，然后在修約值前面加上負(fù)號(hào)。號(hào)。 例1：將下列數(shù)字修約到“十”數(shù)位 擬修約數(shù)值 修約值 -355-3610 不許連續(xù)修約不許連續(xù)修約 擬修約數(shù)字應(yīng)在確定修約位數(shù)后一擬修約數(shù)字應(yīng)在確定修約位數(shù)后一次修約獲得結(jié)果，而不得多次按進(jìn)次修約獲得結(jié)果，而不得多次按進(jìn)舍規(guī)則連續(xù)修約。舍規(guī)則連續(xù)修約。例如：修約15.4546，修約間隔為1 正確的做法： 15.454615 不正確的做法： 15.454615.45515.4615.516 在具體實(shí)施中，有時(shí)測(cè)試與計(jì)算部門先將在具體實(shí)施中，有時(shí)測(cè)試與計(jì)算部門先將獲得數(shù)值按指定的修約位數(shù)多一位或幾位報(bào)獲得數(shù)值按指定的修約位數(shù)多一位或幾位報(bào)出，而后由

13、其他部門判定。為避免產(chǎn)生連續(xù)出，而后由其他部門判定。為避免產(chǎn)生連續(xù)修約的錯(cuò)誤，應(yīng)按下述步驟進(jìn)行。修約的錯(cuò)誤，應(yīng)按下述步驟進(jìn)行。1. 報(bào)出數(shù)值最右的非零數(shù)字為報(bào)出數(shù)值最右的非零數(shù)字為5時(shí)，應(yīng)在數(shù)時(shí)，應(yīng)在數(shù)值后面加值后面加“（）（）”或或“（）（）”或不加或不加符號(hào)，以分別表明已進(jìn)行過舍、進(jìn)或未舍符號(hào)，以分別表明已進(jìn)行過舍、進(jìn)或未舍未進(jìn)。未進(jìn)。 例：16.50（）表示實(shí)際值大于16.50，經(jīng)修約舍棄成為16.50； 16.50（）表示實(shí)際值小于16.50，經(jīng)修約進(jìn)一成為16.50。2. 如果判定報(bào)出值需要進(jìn)行修約，當(dāng)擬舍棄數(shù)字的如果判定報(bào)出值需要進(jìn)行修約，當(dāng)擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為最左一位數(shù)字為

14、5而后面無數(shù)字或皆為零時(shí)，數(shù)而后面無數(shù)字或皆為零時(shí)，數(shù)值后面有值后面有(+)號(hào)者進(jìn)一，數(shù)值后面有號(hào)者進(jìn)一，數(shù)值后面有(-)號(hào)者舍去，號(hào)者舍去，其他仍按數(shù)字修約規(guī)則進(jìn)行。其他仍按數(shù)字修約規(guī)則進(jìn)行。 例：將下列數(shù)字修約到個(gè)數(shù)位后進(jìn)行判定（報(bào)出值多留一 位到一位小數(shù)）。 實(shí)測(cè)值 報(bào)出值修約值 15.4546 15.5（一） 15 16.5203 16.5（） 17 -17.5000 -17.5 -18 -15.4546-(15.5(一) -15 計(jì)算法則加減運(yùn)算 應(yīng)以各數(shù)中有效數(shù)字末位數(shù)的數(shù)位最高應(yīng)以各數(shù)中有效數(shù)字末位數(shù)的數(shù)位最高者為準(zhǔn)（小數(shù)即以小數(shù)部分位數(shù)最少者者為準(zhǔn)（小數(shù)即以小數(shù)部分位數(shù)最少者為

15、準(zhǔn)），其余數(shù)均比該數(shù)向右多保留一為準(zhǔn)），其余數(shù)均比該數(shù)向右多保留一位有效數(shù)字。位有效數(shù)字。 例如： 5.89+15.2551=5.89+15.255=21.145 乘除運(yùn)算 應(yīng)以各數(shù)中有效數(shù)字位數(shù)最少者為準(zhǔn)，應(yīng)以各數(shù)中有效數(shù)字位數(shù)最少者為準(zhǔn)，其余數(shù)均多取一位有效數(shù)字，所得積其余數(shù)均多取一位有效數(shù)字，所得積或商也多取一位有效數(shù)字?；蛏桃捕嗳∫晃挥行?shù)字。 例如： 2.13.1242.13.126.55 平方或開方運(yùn)算 其結(jié)果可比原數(shù)多保留一位有效數(shù)字。其結(jié)果可比原數(shù)多保留一位有效數(shù)字。 例如： 1.421.96 1.233=1.861 對(duì)數(shù)運(yùn)算 所取對(duì)數(shù)位數(shù)應(yīng)與真數(shù)有效數(shù)字位數(shù)所取對(duì)數(shù)位數(shù)應(yīng)與真數(shù)有效數(shù)字位數(shù)相等。相等。 例如： lg12.3=1.09 特殊實(shí)例特殊實(shí)例非連續(xù)型數(shù)值 個(gè)數(shù)、分?jǐn)?shù)、倍數(shù)、名義濃度或標(biāo)示個(gè)數(shù)、分?jǐn)?shù)、倍數(shù)、名義濃度或標(biāo)示量等是沒有欠準(zhǔn)數(shù)字的，其有效位數(shù)量等是沒有欠準(zhǔn)數(shù)字的，其有效位數(shù)可視為無限多位；可視為無限多位； 常數(shù)常數(shù)、e和系數(shù)和系數(shù)2，1/2 等數(shù)值的有效等數(shù)值的有效位數(shù)也可視為是無限多位。位數(shù)也可視為是無限多位。例如： 1. 分子式“H2S04”中的“2