Приборы для измерения температуры
В начале XX в. широко применялись шкалы Цельсия (или Фаренгейта — в англо-американских странах) и Реомюра, а в научных работах — также шкалы Кельвина и водородная. При резко возросших потребностях в точной оценке температуры пересчеты с одной шкалы на другую создавали большие трудности и приводили к ряду недоразумений. Поэтому после нескольких лет подготовки и предварительных временных решений VIII Генеральная конференция мер и весов приняла в 1933 г. решение о введении Международной температурной шкалы (МТШ). Это решение было в законодательном порядке утверждено большинством развитых стран мира. В СССР Международная температурная шкала была введена с 1 октября 1934 г. (Общесоюзный стандарт ОСТ ВКС 6954).
Международная температурная шкала является практическим осуществлением термодинамической стоградусной температурной шкалы, у которой температура плавления льда и температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении соответственно-обозначены через 0° и 100°.
МТШ основывается на системе постоянных, точно воспроизводимых температур равновесия (постоянных точек), которым присвоены числовые значения. Для определения промежуточных температур служат интерполяционные приборы, градуированные по этим постоянным точкам.
Температуры, измеряемые по международной шкале, обозначаются через СС. В отличие от градусов шкалы Цельсия — базирующейся также на точках плавления льда и кипения воды при нормальном атмосферном давлении и имеющей обозначения 0° и 100°С, но построенной на иной основе (на линейной зависимости между температурой и расширением ртути в стекле), градусы по международной шкале стали называть «градусами международными» или «градусами стоградусной шкалы».
Основные постоянные точки МТШ и присвоенные им числовые значения температур при нормальном атмосферном давлении приводятся ниже:
а) температура равновесия между жидким и газообразным кислородом (точка кипения кислорода -182,97
б) температура равновесия между льдом и водой, насыщенной воздухом (точка плавления льда) 0.000°
в) температура равновесия между жидкой водой и ее паром (точка кипения воды) 100,000
г) температура равновесия между жидкой серой и ее паром (точка кипения серы) 414,60°
д) температура равновесия между твердым и жидким серебром (точка затвердевания серебра) 960.50
е) температура равновесия между твердым и жидким золотом (точка затвердевания золота) 1063,0°
Для постоянных точек по пунктам а, в, г, в ОСТ ВКС 6954 даются формулы определения значений температур при атмосферных давлениях, отличающихся от нормальных. Там же приведены формулы и правила интерполяции и экстраполяции температур от —190° и до неограниченно высоких.
Чтобы наглядно представить расхождения между МТШ и шкалой Цельсия, приведем сравнительную таблицу значений температуры для одинаковых условий измерения по данным М. М. Попова . Как видно из табл. 1, эти расхождения при высоких температурах (более 200°С) имеют весьма большие значения.
Таблица 1
Значения температур в одинаковых условиях измерения
| Градусы международные, "С | Градусы Цельсия. °Ц | ||
| По ртутным термометрам» палочным из Иенского стекла, марки | |||
| 16" | 59" | 1565" | |
| — 30 | — 30,28 | — 30,13 | — |
| 0 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| + 50 | + 50,12 | + 50,03 | + 50,05 |
| 100 | 100,00 | 100,00 | 100,00 |
| 200 | 200,29 | 200,84 | 200,90 |
| 300 | 302,7 | 304,4 | 303,9 |
| 500 | — | 526,9 | 523,1 |
| 700 | — | — | 775 |
Современная Международная температурная шкала
Опыт применения Международной температурной шкалы показал на необходимость внесения в нее ряда уточнений и дополнений, чтобы по возможности максимально приблизить ее к термодинамической шкале.
В 1948 г. МТШ была пересмотрена и приведена в соответствие •с состоянием знаний того времени. В 1960 г. Международный комитет мер и весов принял исправленные числовые значения температур шкалы 1948 г. и утвердил новое «Положение о международной практической температурной шкале 1948 г. Редакция 1960 г.».
Рис. 1. Схема фазовых состояний воды (в безмасштабном изображении): ж _ зона жидкой фазы; П — зона паровой фазы; К — зона кристаллической фазы; 1 — тройная точка; 2 — точка плавления льда; 3 — точка кипения воды
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19