МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Физический факультет
Кафедра физики неравновесных процессов
Шадрин Евгений Юрьевич
РЕФЕРАТ
на тему
«Методы измерения температуры»
3 Курс, группа 9308
Новосибирск, 2012 г.
Введение.
Температура – одна из важнейших величин, характеризующих состояние тела или целой системы. Температура (от лат. temperatura - надлежащее состояние, соразмерность, нормальное состояние), физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы (мера внутренней энергии системы). Из-за большой важности этого параметра, существует множество методов измерения температуры. Они делятся на два больших класса: контактные и оптические. Среди оптических методов выделяются термометры расширения, термометры сопротивления, термопары и др. К оптическим термометрам относятся пирометры, тепловизоры, инфракрасные термографы и др.
История развития термометрии.
Зачатки термометрии появились в Европе в 17 в. И тесно связаны с развитием естествознания как отдельной науки. Самые первые предположения о температуре базировались на медицинских трактатах Галена, в которых он высказывал предположение о том, что люди различаются по порциям теплоты, холода, влажности и сухости. Он предложил эталон «нейтральной» температуры, для которого использовалась смесь из равных частей кипящей воды и льда, причем каждому из этих компонентов он приписывал по четыре градуса тепла и холода соответственно. Спустя более тысячелетия после Галена, в 1578 г. Другой врач, Хаслер Бернский в своих трудах приписывал лекарственным смесям различные градусы тепла и холода. Так же он ввел шкалу широт, предположив, что жители экваториальных областей имеют четыре градуса тепла, а жители полярных районов – четыре градуса холода. Согласно этим шкалам, вычислялись смеси лекарств в зависимости от места жительства пациента.
В те времена ещё не существовало прибора, который можно было бы назвать термометром. Честь изобретения первого воздушного термометра принято приписывать Галилею, который, как считают, изобрел воздушный термометр в 1592 г. Но независимо от того, кто первым изобрел воздушный термометр, ясно, что в начале 17 в. он был известным прибором.
Следующим важным шагом было использование жидкости вместо воздуха. Этот шаг в 1632 г. Был сделан Джином Реем, использовавшим водяной стеклянный термометр с открытым концом. И лишь Фердинанду II приписывают честь создания прибора, напоминающего реальный термометр. Это был запаянный спиртовой термометр, изготовленный примерно в 1641 г.
Итак, всего лишь 50 лет потребовалось для того, чтобы термометрия шагнула от состояния полного небытия до уровня, когда стало возможным вести реальные измерения. Однако понятие единой температурной шкалы так и оставалось неопределенным.
Температурные шкалы.
Под термином «температурная шкала» принято принято понимать непрерывную совокупность чисел, линейно связанных с числовыми значениями какого-либо удобного и достаточно точно измеряемого физического свойства, представляющего собой монотонную функцию температуры.
Термодинамическая температурная шкала, предложенная Кельвином в середине 19 в., основана на 2-ом законе термодинамики. В этой шкале за 1°К принята 1/273,16 доля между абсолютным нулём и тройной точкой воды.
В 1889 г. была утверждена практическая шкала водородного газового термометра. В этой шкале реперными точками принято считать температуру плавления льда и температуру кипения воды. Эта шкала лежит в основе принятой в 1948 г. Международной Практической Температурной Шкалы (МПТШ-48), в которой были уточнены некоторые реперные точки, были введены термины «градус Цельсия» и «стоградусная шкала». Так же были связаны именные шкалы Кельвина, Цельсия, Фаренгейта, Реомюра, Рэнкина. На основе этой шкалы в дальнейшем приняты МПТШ-68 и МТШ-90. Во всех этих шкалах за 1° К принята 1/100 между температурой плавления льда и температурой кипения воды.