熱學(xué)計(jì)量?jī)x器檢定與計(jì)量研究

董文燕 馬越

摘 要：熱學(xué)的計(jì)量?jī)x器的檢定和計(jì)量是有關(guān)物理性質(zhì)的一個(gè)研究命題，這和熱學(xué)系統(tǒng)能否達(dá)到平衡有重要關(guān)系，這一研究也的非常繁復(fù)。相關(guān)人員專業(yè)素質(zhì)的高低，決定著熱力學(xué)儀器是否能夠被正確的檢定，相關(guān)人員必須要對(duì)計(jì)量的單位足夠的了解，并且可以高效的進(jìn)行單位轉(zhuǎn)變。此篇文章通過(guò)對(duì)熱學(xué)中的單位與量和平衡狀態(tài)的關(guān)系研究，對(duì)計(jì)量?jī)x器的使用和檢定做了說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：熱學(xué);儀器檢定;計(jì)量研究

熱學(xué)計(jì)量?jī)x器的檢定是十分必要的，它關(guān)系到之后工作是否能夠持續(xù)正常的進(jìn)行，熱學(xué)的計(jì)量在生活中也是被需要的。熱力學(xué)的平衡狀態(tài)是熱力學(xué)中的重要的一個(gè)概念，是不能夠被忽視的。本篇文章對(duì)熱學(xué)的基本單位進(jìn)行了介紹，又引出了關(guān)于熱力平衡的相關(guān)概念，最后介紹了熱學(xué)計(jì)量?jī)x器的檢定及其重要性，得出了儀器的檢定是必要的一項(xiàng)工作。

1.熱學(xué)中的單位和量

科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展也帶動(dòng)了熱力學(xué)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，有關(guān)熱力學(xué)的量和單位也越來(lái)越多，常見(jiàn)的溫度、焦耳等熱力學(xué)單位，是熱力學(xué)中最基本的量和單位，從眾多的熱力學(xué)單位中也能夠看出熱學(xué)擁有漫長(zhǎng)的歷史。熱學(xué)作為物理學(xué)當(dāng)中不可缺少的一個(gè)分支，物理學(xué)中的各種不同的單位也會(huì)使人迷糊。不同的單位代表不同的意思。對(duì)于計(jì)量單位的學(xué)習(xí)和把握是很重要的，相關(guān)的技術(shù)人員必須要對(duì)于計(jì)量單位十分了解和熟悉，要有較高的專業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)，必須能夠高效的轉(zhuǎn)變其之間的關(guān)系。

要想更好地區(qū)分物理量之間的區(qū)別，運(yùn)用熱力學(xué)計(jì)量單位就成了必要的條件。在日常生活中對(duì)于某一物體進(jìn)行描述時(shí)，對(duì)于某些物理計(jì)量單位的使用是少之又少，幾乎是不使用的。例如想要知道某個(gè)人的腳長(zhǎng)，人們不會(huì)直接說(shuō)多少厘米，而是以鞋碼來(lái)代替，這是由于人們對(duì)于此事物十分的熟悉，能夠在大腦中自動(dòng)補(bǔ)全和轉(zhuǎn)換計(jì)量單位。如果對(duì)于陌生的事物忽略單位的描述，就可能造成一定的影響。從這可以看出計(jì)量單位的必要性。又例如某杯水的溫度為50℃，如果將它轉(zhuǎn)變?yōu)槿A氏度就是122℉，雖然溫度一樣，但數(shù)值卻相差甚遠(yuǎn)，這更能表現(xiàn)出計(jì)量單位的重要性，它是必不可少的。

2.熱力學(xué)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)

2.1系統(tǒng)的概念和分類依據(jù)

在熱力物理學(xué)的概念里，熱力學(xué)系統(tǒng)指的是在一定的范圍當(dāng)中有很多微觀的粒子組成的體系，在系統(tǒng)和界限外部分互相發(fā)生作用時(shí) 人們常常對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行本質(zhì)性的劃分，這樣的劃分方法，把系統(tǒng)分成了三個(gè)類別：第一類，孤立系統(tǒng)，它指的是和系統(tǒng)以外的全部事物不產(chǎn)生任意方式的能量轉(zhuǎn)化和互相作用的系統(tǒng)，也就是說(shuō)此系統(tǒng)是獨(dú)立于其他系統(tǒng)而存在的。第二類，封閉性系統(tǒng)，它指的是和系統(tǒng)以外的事物不存有物質(zhì)交換作用的系統(tǒng)，但存在能量轉(zhuǎn)化方式的相互作用。第三類，開放性系統(tǒng)，它指的是和系統(tǒng)以外的事物，不僅存有能量轉(zhuǎn)化，又存有物質(zhì)交換的相互作用的系統(tǒng)。

物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)也是一種進(jìn)行系統(tǒng)分類的方法。在一般情況下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)十非常繁雜，但有一部分的物質(zhì)，它的構(gòu)成比較單一，這種物質(zhì)只有一種化學(xué)元素構(gòu)成，因此我們能夠把這種結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的物質(zhì)組成的熱力學(xué)的系統(tǒng)命名為單元系。那么以兩種或兩種以上的化學(xué)成分構(gòu)成的比較復(fù)雜的物質(zhì)就命名為多元系。

2.2平衡狀態(tài)知識(shí)和相關(guān)內(nèi)容的了解

不受到任意一種外部的侵?jǐn)_所處于的一種狀態(tài)，就叫是平衡狀態(tài)。在平衡狀態(tài)下，系統(tǒng)中的任何一個(gè)部分的宏觀因素，如質(zhì)量和數(shù)量，都能夠在定量的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定不發(fā)生變化，但仍有運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)，如分子和離子。總之，系統(tǒng)中的所有變量不發(fā)生任何變化一種狀態(tài)就是平衡。但是在實(shí)際的運(yùn)用中，系統(tǒng)不能避免外部的侵?jǐn)_，處在獨(dú)立于其他部分的狀態(tài)，也是不會(huì)發(fā)生的。外部對(duì)系統(tǒng)造成的擾亂是不可避免的，只能將其減弱?，F(xiàn)在所說(shuō)的平衡態(tài)是系統(tǒng)受到外部微小的擾亂仍保持平衡狀態(tài)的情況。

若系統(tǒng)中是由許多氣體分子來(lái)構(gòu)成的，人們常常會(huì)以溫度和壓強(qiáng)為平衡中的變量。經(jīng)過(guò)觀察溫度和壓強(qiáng)所產(chǎn)生的變化來(lái)看是否到了平衡的狀態(tài)。若是在動(dòng)力學(xué)的系統(tǒng)下，狀態(tài)變量則會(huì)選擇為速度和時(shí)間，也同樣是根據(jù)變量變化的不同，來(lái)評(píng)判是否達(dá)到平衡狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)學(xué)中的靜止?fàn)顟B(tài)，往往被認(rèn)為是平衡的狀態(tài)。被認(rèn)為平衡狀態(tài)的，還有勻速運(yùn)動(dòng)。平衡狀態(tài)的定義在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中，就會(huì)顯得更為復(fù)雜，在化學(xué)中變量會(huì)更加的多，反應(yīng)物、催化劑以及反應(yīng)產(chǎn)生的條件，都會(huì)影響最終結(jié)果。在這一過(guò)程中，生成量與消耗量相等，就是達(dá)到了平衡狀態(tài)。

3.熱力學(xué)計(jì)量?jī)x器的檢定和計(jì)量規(guī)程

熱力學(xué)計(jì)量的儀器多種多樣，有復(fù)雜的也有簡(jiǎn)單的，簡(jiǎn)單常見(jiàn)的儀器有體溫計(jì)、溫度計(jì)等，比這些復(fù)雜的儀器也有不少。在檢定儀器過(guò)程中，必須要遵守檢定的要求，不能夠忽略任何一步，要認(rèn)真仔細(xì)的檢查，使用時(shí)也應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)步驟和方法來(lái)展開操作。只有嚴(yán)格按照所規(guī)定的要求來(lái)進(jìn)行使用和操作，這樣才能夠使所得的數(shù)據(jù)更加的確切和精準(zhǔn)。在使用溫度計(jì)時(shí)，必須要按照正確的方法進(jìn)行操作，要注意以下幾點(diǎn)：第一，在測(cè)量溫度之前，必須要注意溫度計(jì)的狀態(tài)，要保證溫度計(jì)的液面溫度足夠的低，使之低于被測(cè)液體的溫度，來(lái)保證液體溫度能夠被正確的測(cè)量。第二，溫度計(jì)的液泡要完全浸于水中。第三，測(cè)量液體時(shí)，溫度計(jì)不能碰到容器壁，以免造成誤差。第四，讀數(shù)時(shí)眼睛要和溫度計(jì)液面平齊，并且溫度計(jì)不能離開被測(cè)液體。

熱力學(xué)儀器檢定的工作是非常重要的一項(xiàng)，是不能夠被輕視的。即使是一個(gè)簡(jiǎn)單的溫度計(jì)，他在檢定和使用中，就有許多需要注意和重視的地方。細(xì)節(jié)決定成敗，細(xì)節(jié)部分是更不能忽略的。注重細(xì)節(jié)能夠減少儀器出現(xiàn)故障的頻率和概率，能夠防止使用時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

4.設(shè)置儀器的定期檢定

在購(gòu)置新的儀器之后，要仔細(xì)了解該儀器的說(shuō)明，知道其詳細(xì)的用法，保存其說(shuō)明來(lái)備用。還需要了解該儀器的檢測(cè)周期，之后對(duì)儀器進(jìn)行定期性的檢測(cè)，看儀器是否符合標(biāo)準(zhǔn)，若儀器未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則需要對(duì)其進(jìn)行整修或更換。這樣不僅能夠保證儀器能夠正常的使用，還能夠確保后來(lái)工作的持續(xù)進(jìn)行。

5.結(jié)束語(yǔ)

熱力學(xué)在生活中無(wú)處不見(jiàn)，有許多關(guān)于熱力學(xué)的計(jì)量?jī)x器，在生活中也是常常被大家所使用的。計(jì)量是生活中常用的一種計(jì)算方式，也是我們十分熟悉的。生活中到處都離不開計(jì)量，計(jì)量單位也是非常重要的。根據(jù)物體的不同，要計(jì)量的量不同，就會(huì)選擇不同的計(jì)量單位。在熱學(xué)中同樣也是如此，用不同的計(jì)量單位來(lái)分辨出不同的物理量。

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作者簡(jiǎn)介：

董文燕，1986年10月，女，漢，山東省菏澤市，研究生學(xué)歷，中級(jí)工程師，研究方向：化學(xué)工程與技術(shù)，

馬越，1990年9月，男，蒙古族，山東省濟(jì)南市，本科學(xué)歷，助理工程師。