气体温度计qiti wenduji
利用气体在体积保持不变时压强随温度线性变化的特性,或压强保持不变时体积随温度线性变化的特性制成的温度计。前者称为等体气体温度计,后者称为等压气体温度计。
等体气体温度计:测温泡B中盛有一定质量的某种气体,通过毛细管与精密水银压力计相连,上下移动压力计的右管M′,使左管中的水银面始终停留在O处,以保持测温泡中气体的体积不变。测温泡B与0℃的系统达到热平衡时其压强为p0,B与100℃的系统达到热平衡时其压强为p1,B与温度为tv的待测系统达到热平衡时的压强为p,由气体体积保持不变,其压强随温度线性变化的性质,有tv/100=p-p0/p1-p0,由所测得的压强值,可以求得待测系统的温度tv。实际测量时还要考虑到各种误差,如测温泡及毛细管的体积会随温度变化,毛细管中的气体与测温泡中气体的温度不完全相同等,因此对测量结果需进行修正。等体气体温度计的灵敏度高,实现起来比较容易,并能保证较高的准确度,因此国内外常用它来复现热力学温标。1968年国际实用温标的大多数固定点的指定温度值都是根据这种温度计测定的结果定义的,它在温标的建立及研究中起着重要的作用,很少用于一般的温度测量。
等压气体温度计:等压气体温度计的构造、操作及测量结果的修正方法都比等体气体温度计复杂,标定方法及温度的计算公式与等体气体温度计相似,tp/100=V-V0/V1-V0,tp为待测系统的温度,V0、V1及V分别表示温度计中的气体在0℃、100℃及待测温度时的体积。
在实际中气体温度计常使用氢和氦。气体温度计历史悠久,技术成熟,有坚实的理论和实验基础,因此国际实用温标的制定、改革和提高都与气体温度计的不断改进和提高密切相关。它的缺点是携带、使用不便,因此在一般的温度测量中不用。
