在電工材料的教學中,學生對溫度的各種表示、換算不太清楚,應從有關(guān)溫度的基礎(chǔ)著手介紹一下有關(guān)溫度的內(nèi)容。
一、溫度
溫度是表示物體冷熱程度的物理量。為了能客觀地反映物體的冷熱程度,引入了溫度的概念,由人的感覺來判斷物體的冷熱程度。
二、溫標
溫度數(shù)值的表示方法叫做“溫標”。為了定量地確定溫度,對物體或系統(tǒng)溫度給以具體的數(shù)量標志,各種各樣溫度計的數(shù)值都是由溫標決定的。最早建立的溫標是華氏溫標、攝氏溫標,這些溫標統(tǒng)稱為經(jīng)驗溫標。經(jīng)驗溫標現(xiàn)已廢棄不用。國際單位制中采用的溫標,是熱力學溫標。它的單位是開爾文,中文代號是開,國際代號是K。
1. 攝氏溫標是經(jīng)驗溫標之一,亦稱“百分溫標”
溫度符號為t,單位是攝氏度,國際代號是“℃”。攝氏溫標是在一大氣壓下,純水的冰點定為0 ℃。在一大氣壓下,汽點作為100 ℃,兩個標準點之間分為100等份,每等份代表1 ℃。
2. 華氏溫標是經(jīng)驗溫標之一
在美國的日常生活中,多采用這種溫標。規(guī)定在一大氣壓下水的冰點為32度,沸點為212度,兩個標準點之間分為180等份,每等分代表1度。華氏溫度用字母°F表示。由于測溫物質(zhì)而影響溫標的準確性,為此這些經(jīng)驗溫標已在廢棄之列。
3. 國際實用溫標從準確與實用出發(fā)
在1927年第七屆國際計量大會上決定采用國際溫標。在熱力學溫度T和攝氏溫度t中一樣仍為開爾文(符號K)和攝氏度(符號℃)。常用的換算公式是T=t+273.15。
三、溫度計
是測定溫度的儀器之統(tǒng)稱。種類很多,如定容氣體溫度計、定壓氣體溫度計、液體(水銀、酒精、煤油)溫度計、鉑電阻溫度計、溫差電偶溫度計、輻射高溫計、光測高溫計等。
1. 水銀溫度計
它是利用水銀熱脹、冷縮的性質(zhì)而制造的一種測溫計。高溫可以測到300多攝氏度。由于熔點關(guān)系,測量-30 ℃以下的低溫時則不能使用。由于溫度計的基本標度被均分為100等份,故稱百分溫度計,又稱攝氏溫度計。
2. 酒精溫度計
構(gòu)造與水銀溫度計相同,唯管內(nèi)裝有含紅色染料的酒精,便于觀察,此種溫度計是用酒精作為工作物質(zhì)。因酒精的沸點(78 ℃)較低,凝固點在-117 ℃,因此多用酒精溫度計測低溫物質(zhì)。
3. 煤油溫度計
煤油溫度計的工作物質(zhì)是煤油,它的沸點一般高于150 ℃,凝固點低于-30 ℃。所以煤油溫度計的量度范圍約為-30 ℃~150 ℃。目前中學實驗室里所用的裝有紅色工作物質(zhì)的溫度計,一般都是煤油溫度計,而不是酒精溫度計。
4. 體溫計
是測量人體溫度用的溫度計。體溫計的工作物質(zhì)是水銀。
5. 溫差電偶溫度計
利用溫差電偶來測量溫度的溫度計。將兩種不同金屬導體的兩端分別連接起來,構(gòu)成一個閉合回路,一端加熱,另一端冷卻,則兩個接觸點之間由于溫度不同,將產(chǎn)生電動勢,導體中會有電流發(fā)生。因為這種溫差電動勢是兩個接觸點溫度差的函數(shù),所以利用這一特性制成溫度計。在工業(yè)生產(chǎn)中,常用的是這種溫度計,所以我們要有一個比較全面的了解才好,這樣不論是在生活中,還是在生產(chǎn)實踐中我們都可以應付自如。
(唐山市豐南職教中心)