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1. 说明华氏温标内容,意义及存在的局限性

   • 内容: 华伦海特以水银为介质,以当地最低气温为0,以正常人的体温为96,将温度变化引起的水银柱高程变化分为96等分,每一份为一度.

   • 意义: 首次做出了可以粗略量化温度的器具,有了"一份"的概念

   • 局限性:

     1. 不准确: 因为每年的最低气温不一定相同,因此很不准确
     2. 依赖于物质,不科学,度的概念混乱
     3. 不能复现,例如:定义0°C时,每天的水银柱页面不一定在同一处

2. 说明摄压温标的内容,意义以及存在的局限性

   • 内容: 摄阿西斯规定1个大气压下, 水的凝固点为0度,沸点为100度,中间分为100等分,每分为1°C

   • 意义: 对0~100度重新定义,能复现温度的准确性

   • 局限性:

     1. 范围受物质相变点的限制,上限500°C(水银汽化点),下限水银凝固点
     2. 实际物质的膨胀不是线性的,不同温度的膨胀度不同

3. 不同温度标尺对比如图表所示,以定容氢气体温度计为参照,说明摄氏温标铂电阻温标,铂铑-铂电阻温标出现不同物理量的原因,从而进一步说明摄氏温标的局限性.

   定容氢气体温度计	铂电阻温度计	铂铑-铂热电偶	水银温度计
   0	0	0	0
   20	20.240	20.150	20.091
   40	40.360	40.293	40.111
   60	60.360	60.293	60.086
   80	80.240	80.147	80.041
   100	100	100	100

   1. 实际物体的膨胀并非是线性的,依赖于物质“度”的概念不能准确复现,不科字,不统一,不准确.
   2. 温标的扩展仍受物质限制,无法满足生产科研的需求.

4. 绝对温标/热力学温标的内容,局限性

   以热力学第二定律为基础的热力学温标,与物质的性质无关 T = Q Q 100 − Q 0 × 100 % T = \frac{Q}{Q_{100} - Q_{0}} \times 100\% T=Q100​−Q0​Q​×100%

   局限性: 卡诺热机理想状态下不存在,实际使用时仍需要一定的修正

5. 实用温标的内容,意义

   内容: 国际标准化组织给出规定了17种标准物度的相变点,温度,在固定点上分度的标准.内插仪器作为基础,固定点之间的温度,由内插公式确定.

   意义: 实用温标精准地复现了热力学温标.

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1. 热电偶回路: 把两种不同的导体两端接成闭合回路,两接点分别位于 T T T, T 0 T_0 T0​温度下( T > T 0 T>T_0 T>T0​).回路中产生的热电势由接触电势和温差电势两部分组成

   

2. 热电势

   • 接触电势: 由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势.

     e A B ( T ) = k T e ln ⁡ N A ( T ) N B ( T ) e_{AB}(T) = \frac{kT}{e} \ln{\frac{N_A(T)}{N_B(T)}} eAB​(T)=ekT​lnNB​(T)NA​(T)​ 其中 k k k表示玻尔兹曼常数, e e e表示电子电量

   • 温差电势

     e A ( T , T 0 ) = k e ∫ T 0 T d ( N A t ) e_A(T,T_0) = \frac{k}{e} \int_{T_0}^{T} d(N_A t) eA​(T,T0​)=ek​∫T0​T​d(NA​t)

   • 热电偶回路总电势

     E A B ( T , T 0 ) = e A B ( T ) + e B ( T , T 0 ) − e A B ( T 0 ) − e A ( T , T 0 ) E_{AB}(T, T_0) = e_{AB}(T) + e_{B}(T, T_0) - e_{AB}(T_0) - e_{A}(T, T_0) EAB​(T,T0​)=eAB​(T)+eB​(T,T0​)−eAB​(T0​)−eA​(T,T0​)