Ⅰ 氣溫測量方法
介紹幾種常用的溫度計:
1.氣體溫度計:以一定質量的氣體為工作物質的溫度計。氣體溫度計用於將理想氣體溫標表示為標准溫標。氣體溫度計測得的溫度與熱力學溫度一致。氣體溫度計在容器中充入氫氣或氮氣(氫氣或氦氣多用作測溫物質,因為氫氣和氦氣的液化溫度很低,接近絕對零度,所以其測溫范圍很廣),它們的性質可以外推至理想氣體。這種溫度計有兩種:定容氣體溫度計和恆壓氣體溫度計。定容氣體溫度計是指氣體的體積保持不變,壓力隨溫度變化。恆壓氣體溫度計是指氣體壓力保持不變,而體積隨溫度變化的溫度計。
2.電阻溫度計:根據導體電阻隨溫度變化的規律來測量溫度的溫度計。最常用的電阻溫度計是金屬線製成的感溫元件,主要有鉑電阻溫度計和銅電阻溫度計,低溫時有碳、鍺、銠鐵電阻溫度計。精密鉑電阻溫度計是目前最精確的溫度計,溫度范圍約為14 ~ 903 K,誤差可低至萬分之一攝氏度。它是一種能復現國際實用溫標的參考溫度計。在我國,一等和二等標准鉑電阻溫度計也用於傳遞溫標,並作為檢定水銀溫度計和其他類型溫度計的標准。分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,兩者都是根據電阻值隨溫度變化的特性製作的。金屬溫度計主要由純金屬製成,如鉑、金、銅、鎳和銠鐵磷青銅合金。半導體溫度計主要使用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠,已被廣泛使用。其測量范圍約為-260℃至600℃。
3.熱電偶溫度計:用熱電偶測量溫度的溫度計。兩個不同的金屬導體的兩端連接起來形成一個閉合迴路,一端加熱,另一端冷卻,這樣兩個接觸點之間就會由於溫度的不同而產生電動勢,導體中就會產生電流。因為這種熱電電動勢是兩個接觸點之間溫差的函數,所以溫度計就是由這種特性製成的。如果在熱電偶的電路上連接一根或多根不同金屬的導線,那麼連接導線和接觸點的溫度是均勻的,對原始電動勢首攜沒有影響。通過測量熱電電動勢,可以得到被測溫度,從而形成熱電偶溫度計。這個溫度計的溫度范圍很寬。比如銅和康銅組成的熱電偶的測溫范圍在200℃~ 400℃之間;鐵康銅在200 ~ 1000℃使用。由鉑和鉑銠合金(10%銠)組成的熱電偶可以測量1000攝氏度以上的溫度。銥和銠(銠的50%)可以在2300℃使用;如果用鎢鉬(25%鉬),可以達到2600℃。
4.高溫溫度計:指專門用於測量500℃以上溫度的溫度計,包括光學溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。高溫溫度計的原理和結構比較復雜,這里就不討論了。它的測量范圍從500℃到3000℃以上,不適於低溫測量。
5.指針式溫度計:是一種形似儀表盤的溫度計,也稱溫度計,用於測量室溫。它是根據金屬熱脹冷縮的原理製成的。它使用雙金屬作為溫度感測元件來控制指針。雙金屬片通常由銅片和鐵片鉚接在一起,銅片在左邊,鐵片在右邊。由於銅的熱脹冷縮作用比鐵明顯得多,當溫度升高時,銅片拉動鐵片向右彎曲,指針在雙金屬的帶動下向右偏轉(指向高溫);相反,當溫度變低時,指針在雙金屬的驅動下向左偏轉(指向低溫)。
6.玻璃管溫度計:玻璃管液體溫度計是應用最廣泛的溫度計,結構簡單,使用方便,精度高,價格低廉。按用途分類,可分為工業用、標准用、實驗室用三種。標准玻璃溫度計成套供應,可用於驗證其他溫度計。精度可以達到0.05 ~ 0.1攝氏度。在使用工業玻璃溫度計時,為了避免被打碎,玻璃管通常由金屬套管保護,只有刻度部分暴露在外,供操作者閱讀。實驗室使用的玻璃管溫度計形式與標准溫度計相似,准確度也較高。
7.壓力溫度計:新一代液體壓力溫度計及其系列產品克服了原有產品性能單一、可靠性差、溫度封裝大的缺點,將測溫元件的體積縮小到原來的1/30或1/60,創造性地將感測器熱電阻安裝在測溫元件中,實現了機電一體化的測溫功能。形成了以液體壓力溫度計為基礎的一系列多功能溫度儀表,如遠傳、防震、防腐、電接點、溫度信號傳輸等。分為普通型和防爆型兩個系列。溫度計的原理是基於在一個封閉的測溫系統中,飽和蒸汽壓與被蒸發液體溫度的變化關系,來測量溫度。當燈泡感者帶伏受到溫度變化時,封行山閉系統中的飽和蒸汽產生相應的壓力,使彈性元件的曲率發生變化,彈性元件的自由端發生位移,再由齒輪放大機構將位移變為指示值。這種溫度計具有燈泡體積小、反應速度快、靈敏度高、讀數直觀等特點。,幾乎集成了玻璃棒溫度計、雙金屬溫度計和氣體壓力溫度計的所有優點。可製成防震防腐型,可實現遠程聯系。是目前應用最廣泛、最全面的機械測溫儀器。
8.旋轉溫度計:旋轉溫度計由捲曲的雙金屬製成。雙金屬片一端固定,另一端連接指針。由於兩塊金屬的膨脹程度不同,雙金屬片在不同溫度下的捲曲程度不同,指針隨之指向表盤上的不同位置。從刻度盤上的讀數可以知道溫度。
9.半導體溫度計:半導體的電阻變化與金屬不同。溫度升高,其電阻減小,變化幅度大。因此,少量的溫度變化也能使電阻發生明顯的變化。製成的溫度計精度高,常被稱為溫度感測器。
10.熱電偶溫度計:兩種成分不同的導體(稱為熱電偶絲或熱電極)兩端連接在一個合成電路上。當連接點的溫度不同時,電路中就會產生電動勢。這種現象叫做熱電效應,這個電動勢叫做熱電勢。熱電偶利用這一原理測量溫度。直接用來測量介質溫度的一端稱為工作端(也叫測量端),另一端稱為冷端(也叫補償端)。與冷端顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會顯示熱電偶產生的熱電勢。實際上,熱電偶是一種能量轉換器,將熱能轉化為電能,利用產生的熱電勢來測量溫度。對於熱電偶的熱電勢,要注意以下幾個問題:①熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端兩端的溫度函數之差,而不是熱電偶冷端和工作端的溫度函數之差;(2)熱電偶產生的熱電勢,當熱電偶的材料均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關,只與熱電偶材料的成分和兩端溫差有關;③當兩根熱電偶絲的材料成分確定後,熱電偶的熱電勢只與熱電偶的溫差有關;如果熱電偶冷端溫度保持不變,則熱電偶的熱電勢只是工作端溫度的單值函數。
11.光熱量計:是利用熱源輻射的亮度與溫度的關系來測量高溫的儀器。儀器的主要部分包括:一個紅色玻璃濾光片F和一個小燈泡L安裝在望遠鏡M管內。當高溫計面對熔爐時。從望遠鏡中,我們可以看到燈泡的黑色燈絲和它後面火焰的強光。並且可變電阻器r與燈絲電源e和可變電阻器r串聯連接,並且調節可變電阻器r的電阻值,使得適當的電流通過燈絲。直到燈絲的亮度和火的亮度一樣。如果事先將已知的溫度值刻在電流表A上,則可從電流表的讀數中直接讀出溫度值。測量溫度時,不需要儀器與被測物體接觸,所以光學高溫計可以用來測量許多金屬熔點以上的溫度。如果一個物體的溫度高到可以發出大量可見光,可以通過測量它的熱輻射來確定。這種溫度計叫做光學溫度計。這種溫度計主要由一個帶有紅色濾光片的望遠鏡和一套帶有小燈泡、檢流計和可變電阻的電路組成。使用前,建立燈絲不同亮度所對應的溫度與電流計讀數之間的關系。使用時,將望遠鏡對准被測物體,調節電阻,使燈泡亮度與被測物體亮度相同。此時,待測物體的溫度可以從檢流計中讀出。
12.液晶溫度計:不同配方製成的液晶,相變溫度不同。當它們改變相位時,它們的光學性質也會改變,使液晶看起來變色。如果把相變溫度不同的液晶塗在一張紙上,通過液晶顏色的變化就可以知道溫度。這種溫度計的優點是容易讀數,但缺點是不夠精確。常用於觀賞魚缸,指示水溫。
Ⅱ 量體溫有哪些辦法
生病的時候,往往都要測量體溫,關於測量體溫的方法是我們必須要了解的,那麼測量體溫的方法有哪些呢?接下來,本文就為大家介紹測量體溫的三種方法,僅供大家參考。想要了解測量體溫的方法有哪些的朋友可以接著往下看哦!下面請看具體的介紹。
人體的溫度是相對恆定的,正常人在24小時內體溫略有波動,一般相差不超過1度。生理狀態下,早晨體溫略低,下午略高。運動、進食後、婦女月經期前或妊娠期體溫稍高,而老年人體溫偏低。體溫高於正常稱為發熱,37.3~38攝氏度為低熱,38.1~39攝氏度為中度發熱,39.1~41攝氏度為高熱,41攝氏度以上為超高熱。
測量體溫的方法有哪些?測量體溫的方法主要有以下三種:
1、口測法
通常在我們測量口腔溫度的時候首先現將溫度計做清潔消毒處理後用口含的方法將溫度計置於舌頭下面,保持口含姿勢五分鍾左右的時間,然後將溫度計取出讀出數值。正常值溫度在36.3℃~37.2℃之間.
2、腋測法
腋測法就是指將溫度計夾在我們的腋窩下面夾緊保持時間五分鍾左右,然後讀取溫度計的數值。正常的數值是在36.3℃~37.2℃之間。
3、肛測法
肛測法的操作流程是首先將溫度計做清潔消毒處理後,在溫度計表頭塗適量潤滑劑,然後把溫度計小心插入肛門保持時間五分鍾左右。最後將溫度計小心取出讀出數值,正常值在36.3℃~37.2℃之間。
在測量體溫時,應該根據病人病情選擇合適的測量體溫的方法:
1、凡嬰幼兒、精神異常、昏迷、口鼻腔手術以及呼吸困難、不能合作的病人,不宜測口腔溫度。
2、凡消瘦不能夾緊體溫計、腋下出汗較多者,以及腋下有炎症、創傷或手術的病人不宜使用腋下測溫法。
3、凡直腸或肛門手術、腹瀉,以及心肌梗塞的病人不宜使用直腸測溫法。
以上就是關於測量體溫的方法有哪些的相關介紹。相信大家看了上面的介紹之後,已經知道測量體溫的方法了。從上面的介紹中,我們可以知道,測量體溫的方法主要有三種,而且這三種方法測出來的體溫都是略有差異的,所以大家在測體溫的時候,一定要事先了解下對應體溫測量方法的正常參考數值哦!
Ⅲ 測量溫度的方法
巧巧測量溫度的方法:
衡配膨脹式測溫方法:主要利用物質的熱脹冷縮原理即根據物體體積或幾何形變與溫度的關系進行溫度測量;電量式測溫方法:主要利用材料的電勢、電阻或其它電性能與溫度的單值關系進行溫度測量,包括熱電偶溫度測量、熱電阻溫度測量、集成晶元溫度測量等;集成晶元溫度測量:智能溫度感測器,採用數字化技術,採用單線介面方式,支持多點組網功能,在使用中不需要任咐寬指何外圍元件,測溫范圍為負55至125℃。
Ⅳ 溫度的測量方法有幾種
1、接觸式測溫法
接觸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測對象接觸,兩者之間進行充分的熱交換,最後達到熱平衡,這時感溫元件的某一物理參數的量值就代表了被測對象的溫度值。
這種方法優點是直觀可靠,缺點是感溫元件影響被測溫度場的分布,接觸不良等都會帶來測量誤差,另外溫度太高和腐蝕性介質對感溫元件的性能和壽命會產生不利影響。
2、非接觸式測溫法
非接觸式測溫法的特點是感溫元件不與被測對象相接觸,而是通過輻射進行熱交換,故可以避免接觸式測溫法的缺點,具有較高的測溫上限。此外,非接觸式測溫法熱慣性小,可達1/1000S,故便於測量運動物體的溫度和快速變化的溫度。
由於受物體的發射率、被測對象到儀表之間的距離以及煙塵、水汽等其他的介質的影響,這種方法一般測溫誤差較大。
(4)簡述溫度量的主要檢測方法擴展閱讀:
為了定量地進行溫度的測量,首先必須確定溫度的數值表示方法,然後以此為根據對溫度計進行刻度。溫度的數值表示法叫做溫標。所謂數值表示法包括兩個方面:一是確定溫度數值大小的依據;二是標度方法。具體說來又包含以下三個要素:
第一,選定測溫物質及其測溫屬性,此屬性用數值表示即某種物質的測溫參量X(如鉑的電阻;熱電偶的溫差電動勢等。)
第二,確定測溫參量與溫度之間的關系(在尚未確立任何溫標之前,這種關系只是在一定經驗的基礎上作出的假定關系)。
例如確定為線性關系
t=aX+b式中的a、b需要由所取的兩個標准溫度點的數值確定;又如確定溫度與測溫參量間為正比關系
T=aX式中的a只由一個標准溫度點即可確定。
第三,確定標准溫度點並規定其數值,此即標度方法。
Ⅳ 正確測量水溫的方法有哪些
1、選取一支合適的溫度計,記錄其量程和分度值。
2、將溫度計玻璃泡與熱水充分接觸。
3、讓玻璃泡與熱水接觸一段時間後,觀察示數變化。
4、待度數穩定後,視線平視,讀數並記錄,注意不能將溫度計取出。
5、取出溫度計,用抹布擦乾並歸放原處。
Ⅵ 怎麼測溫度
什麼是溫度?
維基網路的定義是:溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。
把這句話拆成前半句和後半句分開解釋好了。
—————————————————熱力學的分割線—————————————————
前半句很好理解,一個東西,用手摸過去,溫度高的熱,溫度低的冷。很直觀。但是你可能會進一步問,為什麼會感覺冷,為什麼會感覺熱?
具體的人體對溫度的感知,我記得知乎貌似有其它問題,解釋的挺好。簡單來說,所謂冷的東西,就是會從人體吸收熱量的狀態;熱的東西,則是會將熱量傳遞給人體。
看起來還是很直接很廢話是不是,但為了解釋這么一句話,其實需要好幾個熱力學的理論:
1.什麼是熱量?
2.熱量在什麼情況下會傳導?
先討論第二個問題。這里就要祭出大名鼎鼎的熱力學第二定律:
維基網路 熱力學第二定律 開爾文表示(熱力學每一條定律都有好多等價的表達,感興趣的可以去看網路):不可能把熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不產生其他影響。
等等,怎麼又回到對溫度的定義上來了……
熱力學第二定律所描述的,是一種熱力學上的不可逆過程(即熵增大原理)。我們把這句話換個肯定的表達方式:在沒有其他影響的情況下(其它影響的典型例子:空調),熱量只能從高溫物體傳導到低溫物體。
問題2解決~雖然現在的邏輯是這樣的:
你感覺到物體比你的手熱==熱量從物體傳導到了你手上==物體比你的手熱。
╮(╯_╰)╭
遺憾的是,從熱力學的角度,熱力學第二定律是經驗定律,無法解釋和證明。
好在我們有統計力學。
對於第二個問題的討論先放一放。我們來看看第一個問題:什麼是熱量?
維基網路 Heat (中文的已經不能看了……):熱量是不同於做功或是物質轉移之外的,一種能量的轉移。
深入的討論的話,這里又有一堆細節可以說了。
能量是什麼?物體對外做功的能力。比如我們說一個人有正能量,就是說他能對外做很多功(大誤)。
能量要如何轉移呢?這句話說的很清楚。1)做功。我打你一拳,我就給了你一大坨能量;2)物質轉移。你吃了一斤肉,除了長胖之外也獲得了大量的能量(嚴格來說,這里不能考慮消化吸收的過程,不過暫時就不討論這個了);3)熱量。你玩了一個晚上的小米,獲得了大量的熱量。
需要注意的一點是:熱量是能量的【轉移】,它是一個過程量,不是一個狀態量。什麼意思呢?請跟我做下面幾個判斷正誤:
A. 某物質溫度高,所以它的能量高。
B. 某物質溫度高,所以它的熱量高。
C. 某物質溫度高,所以它與低溫物體接觸時,傳輸的能量高。
D. 某物質溫度高,所以它與低溫物體接觸時,傳輸的熱量高。
在不咬文嚼字的前提下,四句話裡面,唯一錯誤的是B。
不是狀態量的意思就是,」一個物體的熱量「這種說法是不存在的。這也是日常口語中很容易犯的一個錯誤。
但是,我們可以說物體得到了多少熱量,溫度變化了多少。
Q=CvT. 熱量=熱容x溫度變化。
親愛的小朋友們,你們記住了嗎?
—————————————————動力學的分割線—————————————————
接下來說說微觀的定義:物體分子熱運動的劇烈程度。
熱運動是什麼?
簡而言之,圍觀尺度上的,無規則的運動。
比如一滴墨水在清水裡面的擴散,在不考慮重力的情況下,就是一種熱運動的表現形式。而溫度越高,擴散的越快,也就是熱運動越劇烈(為了理解溫度的定義,請把這句話的推導倒過來);
而溪水的流動,空氣的流動(也就是風),則不屬於這一類。
為什麼會熱運動?
因為分子有能量。一般來說,能量就分兩種,一種是勢能,一種是動能。
勢能,諸如重力勢能mgh,跟所在的場是有關系的,脫離了場(比如太空中)就可以不予考慮。
(順便說一句,勢能的零點是不好確定的,比如你在遙遠的太空的重力勢能究竟應該是0呢,還是mgh從0積分到無窮呢。)
動能,1/2mv^2,也都耳熟能詳是不是。
好了,接下來是動力學,或者說統計力學入門(憑回憶手打,可能有誤):
我們說,分子都是有動能的。
分子有沒有可能沒有動能呢?有可能。溫度越低,動能越小。這個極限,就在絕對零度。
所以你可以理解為什麼有-273.15℃這個數字存在了。實驗和理論都給出了這個數字。在這個溫度下,分子的熱運動停止了,動能為0。絕對零度的完美晶體,熵亦為0.
(要不要解釋一下熵……算了關系不大,先留個位子好了。)
分子的動能不可能為負值,也就是說,不可能實現比絕對零度更低的溫度了。
而絕對零度本身也是不可能實現的。這就是熱力學第三定律的內容了。
(繼續留下一個坑。)
接下來一個問題:要如何描述分子的動能?換句話說,微觀上的動能,要如何與宏觀上的物理量聯系起來?
這里,便引入了溫度的概念。
很直觀的想法,我用溫度表示動能,乘以一個系數表示正比關系,不就可以了?
先不考慮和前面熱力學部分的銜接問題。假設分子擁有E=1/2mv^2的動能,不妨就認為……
我知道手打的你們看不清……這是維基網路上面的公式。
k就是大名鼎鼎的玻爾茲曼常數。(記錯了不要怪我)
關於這個公式的兩點說明,不想深究的可以不看:
1.有人可能看到了v的下標,這里就有一個自由度的問題:一個分子,我的平動動能很好理解,就是一般我們理解的1/2mv^2。問題是,考不考慮轉動呢?轉動也是有能量的啊?乃至還有其它的運動形式?
這個問題的解決就是引入自由度的概念。三維空間的速度,可以分解為x,y,z三個方向上的向量,也就是三個方向上的動能。這每一個方向,便是一個自由度。再考慮旋轉呢?復雜分子還有可能有很多個軸呢?沒關系,每一個當成一個自由度就好了,每一個都是一個1/2kT。最後加一起,就是總的動能。反正你也只關心溫度是不是。
還有一點,低溫情況下,有的自由度可能不納入計算。你可以理解為……溫度太低凍的動不了。這個結果就是低溫情況下用3/2kT,溫度高了可能就是5/2,7/2,等等了。
2.這個公式可以推導出更加大名鼎鼎的pV=nRT。理想氣體常數R正是玻爾茲曼常數k乘以一個阿伏伽德羅常數N。(微觀到宏觀)
———————————————熱力學與動力學統一的分割線———————————————
現在的問題是,說了一堆圍觀的動力學,也定義了溫度的概念,然而這些分子的熱運動,和我們日常見到的冷熱究竟是如何聯系起來的?
前面的討論已經說過了,分子的溫度和熱運動的動能有個很簡單的正比關系。那麼很自然的,把熱力學第二定律用在這里,我們能得出結論:動能大的分子和動能小的分子相遇時,會發生動能的轉移,也就是宏觀上觀測到的熱量,從而導致了溫度的變化。圍觀層面上,這一點也很好理解:
能量高的分子與能量低的分子相遇,在無數次彈性碰撞中,發生了能量的交換,最終實現了能量的平均分布,也就是相同的溫度。(應該是有具體的計算證明的,不過找了許久沒找到,以後發現了再加上。)
————————————————人體對溫度感知的分割線————————————————
記得知乎上有過這個問題:如果說溫度的實質是分子的不規則運動,那麼我們的皮膚是如何感知溫度的? - 生活
為了方便我就順便總結一下好了:
1.人體皮膚下面有三種溫度感受器:冷感受器、溫熱感受器和痛感受器——分別感受冷熱和極端溫度,並將其傳輸給大腦;
2.這些感受器由神經細胞組成,修飾以專門用途的蛋白質;
3.這些蛋白質包含有特定的離子通道。在特定溫度下,離子通道會被打開,使得離子得以通過。這些通過的離子便通過其特定的化學反應或是電勢來傳輸溫度的信息;
到這一步就已經是微觀的尺度了。為什麼溫度能改變蛋白質的形態?(感覺是廢話……但還是寫一點好了)
形態的變化,本質上不是因為溫度,而是因為溫度差帶來的熱傳導,從而導致能量上的變化。能量不僅僅被用作熱運動,還可以用來發生其它的反應,諸如晶體的融化,諸如蛋白質的變形。
Ⅶ 溫度的測量方法有哪些,1.2億度高溫怎麼測
大多數物體加熱之後,組成物體的粒子做無規則運動速度會加快,粒子活動的空間就會變大,於是出現了物理學中的「熱脹冷縮」現象。通過這個現象,我們就可以製造出測量溫度的工具。水銀測溫計就是典型的代表,不過這種方法也有局限,水銀不能一直膨脹吧?就算能膨脹,那承載水銀的器具也不能承受幾千度的高溫。再說了,水銀溫度計測溫,所測溫度越高,尺度也就越長,因此水銀測溫器只能測量100℃左右的溫度。
下面介紹一種大家能懂得的微觀粒子測速,它的原理和交警使用的測速儀原理一樣,依靠多普勒效應測量。這種方法是通過向等離子體發射一束激光,激光和運動的電子發生相互作用,就會產生該激光的散射。通過接收散射出來的激光,與射入激光對比,找出因電子本身運動速度影響的頻率,就能通過測算,就能得到電子的速度,進而得到物質的溫度。