在電工材料的教學(xué)中,學(xué)生對(duì)溫度的各種表示、換算不太清楚,應(yīng)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(biāo)
溫度數(shù)值的表示方法叫做“溫標(biāo)”。為了定量地確定溫度,對(duì)物體或系統(tǒng)溫度給以具體的數(shù)量標(biāo)志,各種各樣溫度計(jì)的數(shù)值都是由溫標(biāo)決定的。最早建立的溫標(biāo)是華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo),這些溫標(biāo)統(tǒng)稱為經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)。經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)現(xiàn)已廢棄不用。國(guó)際單位制中采用的溫標(biāo),是熱力學(xué)溫標(biāo)。它的單位是開爾文,中文代號(hào)是開,國(guó)際代號(hào)是K。
1. 攝氏溫標(biāo)是經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)之一,亦稱“百分溫標(biāo)”
溫度符號(hào)為t,單位是攝氏度,國(guó)際代號(hào)是“℃”。攝氏溫標(biāo)是在一大氣壓下,純水的冰點(diǎn)定為0 ℃。在一大氣壓下,汽點(diǎn)作為100 ℃,兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)之間分為100等份,每等份代表1 ℃。
2. 華氏溫標(biāo)是經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)之一
在美國(guó)的日常生活中,多采用這種溫標(biāo)。規(guī)定在一大氣壓下水的冰點(diǎn)為32度,沸點(diǎn)為212度,兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)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(cè)溫物質(zhì)而影響溫標(biāo)的準(zhǔn)確性,為此這些經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)已在廢棄之列。
3. 國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)從準(zhǔn)確與實(shí)用出發(fā)
在1927年第七屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上決定采用國(guó)際溫標(biāo)。在熱力學(xué)溫度T和攝氏溫度t中一樣仍為開爾文(符號(hào)K)和攝氏度(符號(hào)℃)。常用的換算公式是T=t+273.15。
三、溫度計(jì)
是測(cè)定溫度的儀器之統(tǒng)稱。種類很多,如定容氣體溫度計(jì)、定壓氣體溫度計(jì)、液體(水銀、酒精、煤油)溫度計(jì)、鉑電阻溫度計(jì)、溫差電偶溫度計(jì)、輻射高溫計(jì)、光測(cè)高溫計(jì)等。
1. 水銀溫度計(jì)
它是利用水銀熱脹、冷縮的性質(zhì)而制造的一種測(cè)溫計(jì)。高溫可以測(cè)到300多攝氏度。由于熔點(diǎn)關(guān)系,測(cè)量-30 ℃以下的低溫時(shí)則不能使用。由于溫度計(jì)的基本標(biāo)度被均分為100等份,故稱百分溫度計(jì),又稱攝氏溫度計(jì)。
2. 酒精溫度計(jì)
構(gòu)造與水銀溫度計(jì)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(jì)是用酒精作為工作物質(zhì)。因酒精的沸點(diǎn)(78 ℃)較低,凝固點(diǎn)在-117 ℃,因此多用酒精溫度計(jì)測(cè)低溫物質(zhì)。
3. 煤油溫度計(jì)
煤油溫度計(jì)的工作物質(zhì)是煤油,它的沸點(diǎn)一般高于150 ℃,凝固點(diǎn)低于-30 ℃。所以煤油溫度計(jì)的量度范圍約為-30 ℃~150 ℃。目前中學(xué)實(shí)驗(yàn)室里所用的裝有紅色工作物質(zhì)的溫度計(jì),一般都是煤油溫度計(jì),而不是酒精溫度計(jì)。
4. 體溫計(jì)
是測(cè)量人體溫度用的溫度計(jì)。體溫計(jì)的工作物質(zhì)是水銀。
5. 溫差電偶溫度計(jì)
利用溫差電偶來測(cè)量溫度的溫度計(jì)。將兩種不同金屬導(dǎo)體的兩端分別連接起來,構(gòu)成一個(gè)閉合回路,一端加熱,另一端冷卻,則兩個(gè)接觸點(diǎn)之間由于溫度不同,將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),導(dǎo)體中會(huì)有電流發(fā)生。因?yàn)檫@種溫差電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)接觸點(diǎn)溫度差的函數(shù),所以利用這一特性制成溫度計(jì)。在工業(yè)生產(chǎn)中,常用的是這種溫度計(jì),所以我們要有一個(gè)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(shí)踐中我們都可以應(yīng)付自如。
(唐山市豐南職教中心)