㈠ 有几种测量温度的方法好的给分!
这个太多了啊……我随便说几种了。
生活中最常见的应该是利用物体的热胀冷缩测温度,比如家里用的温度计、体温计等等,这种很好做但是精密程度不够,反正生活中用的也不需要那么精密。
然后就是一些电子器件测温度,可以利用温度传感器。就是利用某些材料电阻随温度的变化,通过电学上面测电阻用公式换算到温度等于多少度。传感器用处应该很多,不光是测温度,侧压力、光照强度等都可以用类似的方法,就是把想要测的量全转化成测电学量,然后公式换算出温度。
另外还有温差电偶。这是用了一种比较特殊的原理,叫温差电现象,就是电路两端温度差会产生一个电压。这种测温度也是用了转化成电学量这种思想。据我所知是很精密的,物理实验里面用得比较多。
㈡ 温度要如何测量
18世纪是热学的真正开端,首先是计温学在这一时期迅速地发展起来。尽管伽利略、盖利克、让·莱伊以及西门图学院的院士们已在17世纪发明了第一批验温器并不断做了改进,但它们仍不便于得出定量测定的结果,不同验温器中的不同测温质、不同固定点以及刻度的随意性等,使这些验温器只适于对该处温度涨落作相对的估计。
出生于巴黎的阿蒙顿,先后独立研究过天体力学、物理学、数学、建筑学。他早年失聪,这给他的生活带来诸多不便,也使他无法确定职业。但阿蒙顿并没有为这个不幸而感到痛苦万分和悲观失望,他认为能不能听到声音都无法阻挡他从事心爱的研究工作,他甚至乐观地从这不幸中看到了有幸的成分,因为可以不受外界干扰,而专心致志地从事实验研究。
1703年,阿蒙顿提出了气体测温计的一个有趣的结构,这是一个外形呈U形的固定体积的温度计,主要利用空气的压强来测量温度。
阿蒙顿在U形玻璃管的较短的一臂上连接一个空心玻璃球,较长的一臂长114厘米(45英寸),将水银注入U形管中并进入玻璃球的下部。测温时使水银始终保持球内空气的体积不变,而用两边水银面的高度差——球内定容气体的压强与大气压强之差来量度温度。
阿蒙顿将玻璃球先放入冰中,然后再放入沸水中,记下了这两种情形下的水银面的差值(以英寸为单位),并假定玻璃球内空气的压强正比于温度而变化,从而使他能够依据长臂中水银面的位置来确定任意温度。
但是,由于阿蒙顿只选择了水的沸点作为一个固定点而并不了解水的沸点受大气压的影响,所以他的温度计并不十分准确;加之这种温度计的结构,用于实际目的也不方便,所以还不是实用的温度计。
在计温学的发展史上,第一只实用的温度计是由德国迁居荷兰的玻璃工匠华伦海特于1709年开始制造的。华伦海特迁居荷兰后,学习和掌握了制作玻璃器皿的技术,成为一个气象仪器制造商。1708年,他到丹麦首都哥本哈根旅行,看到了罗默制作的温度计。回到荷兰后,他就开始制作罗默温度计。在了解到阿蒙顿利用水银制造的温度计后,华伦海特也改用水银代替酒精,并开始研究温度计的精密结构。
华伦海特制造实用的温度计深受阿蒙顿工作的影响,这从他提交给《哲学学报》的一篇论文中充分地反映出来。华伦海特写道:“我从巴黎皇家学会出版的《科学史》获悉,着名的阿蒙顿曾用自己发明的温度计发现水能在某一固定温度下沸腾的原理。我心中立即产生了一种愿望,很想自己做一个类似的温度计,能亲眼看到那瑰丽的自然现象并证实他的实验的正确性。”
然而制造出实用的温度计虽不是一件易事,却是一件十分迫切需要的事。当时,荷兰的阿姆斯特丹市出现了少有的严寒,几乎每条街面上都是皑皑白雪。
华伦海特家来了两位老人,一进屋就发生了争论。一位说:“即使年岁再大的老人也不记得有过这样的严寒了。”另一位则不服气地说:“可是到底谁知道今年是不是最冷呢?很可能,几百年前的冬天要比我们今年的冬天还要冷呢?要是我们不在人世的话,不知道今后是什么情况呢?”此时,年仅23岁的华伦海特也加入到争论中来。他目光炯炯,颇动感情地说:“我找到了一个办法,有了这个办法,在许多年之后,我们的子孙们可以说出到底哪个冬天最冷了。”
两位老人都笑了起来,异口同声地问:“你有什么好办法呢?”华伦海特很有礼貌地站起身,用手向外一指,说:“请原谅,到我的小工厂去参观一下吧!”两位老人随华伦海特向一所房子走去。他们所见到的东西使他们大为吃惊。一个很大的熔铁炉占去了大半个房间,炉旁是成堆的大大小小的管子、一个小熔炉以及许多五花八门的玻璃仪器。
华伦海特把老人领到桌前,桌上摆着一些器皿,器皿上安装着一些细高细高的、底部封闭的玻璃管。管子里有的装着带色的酒精,有的则装着水银。“请看!”华伦海特用手摸着一个小管子说,“我在这根玻璃管里充满了酒精。”他用手指着另一个小管子说,“在这根管子里注入了水银。”华伦海特继续说,“请注意,在这两个管子上都有刻度。当我把这两个管子浸到热水里时,酒精或水银都会升高。而我标定 0点的地方是我把管子浸在冰、水、氯化铵的混合液体里时,酒精和水银停止的地方,这是我所能得到的最低温度。因此,我认为即使是最寒冷的冬天,温度也可用这些温度计表示出来。”
“不可思议!”其中一位老人耸了耸肩,“怎么能拿玻璃皿里的冷与上天安排来折磨整个世界的严冬相比较呢?”
“可以比较,可以!”华伦海特一点儿也不让步,“温度计中的酒精或水银是活动的,将温度计放在室外可以显示温度的变化。酒精或水银柱的高度在冬天比夏天要低,没有一个冬天能使酒精或水银下降到像在这个混合液里一样低。”……
华伦海特送走了两位老人,继续进行温度计的研究。1724年,他在皇家学会的刊物《哲学学报》上发表了制造温度计的方法,即发表了关于实用温度计的第一篇论文。他那时所设计的温度计选用了两个固定点:结冰的盐水混合物的温度和人体血液的温度,并把它们之间的间隔分为96度。在华伦海特后来发表的论文中,他又采取了不同的刻度法,其中最后一个刻度法后来以他的名字命名。这个刻度法规定了三个固定点:冰、水和氯化铵的混合温度;冰、水混合温度;水的沸点。
当华伦海特的温度计被荷兰人和英国人采用时,其他国家却迟迟看不到它的价值。而法国博物学家列奥米尔为了消除刻度不一致的困难,致力于制造一个既方便又能达到精确要求的温度计。他只取一个定点,即雪的熔点为0°,而把酒精体积改变1/100的温度变化作为1°,这样水的沸点就为80°。
但是,列奥米尔温度计的实用效果并不很好,各种各样难以置信的读数都被显示出来。1742年,瑞典天文学家摄耳修斯在《对一个寒暑表上两个固定点的观察》一文中引入了百分刻度法。他用水银作测温质,研究了雪的融化点和水的沸点与大气压力的关系。在进行这个试验时,他将温标上这两个点之间分成一百个格并把水的沸点定为0°,冰的熔点定为100°。后来他接受同事斯特雷姆的建议,也可能受到植物学家林耐的提醒,把这两个定点的标度值对调过来。
以上各种温度计中,摄氏温度计较实用、方便。1948年第9届国际计量大会,把百分刻度法定名为摄氏温标。它有两个定点:纯水在标准大气压下的沸点,冰在标准大气压下与由空气饱和的水相平衡时的熔点。1960年第11届国际计量大会决定,把水的三相点温度作为热力学温标的单一定点,并定为273.16K。
㈢ 测量温度的方法
1、温室的温度是测量气温,用非接触的测量,但是对空气来说也算是接触式的了,最好多点采集取平均.
2、风速传感器,可以用美国TSI风速传感器,咨询一下这里
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㈣ 气温的测量方法
气温是衡量空气冷热程度的物理量,表示空气分子运动的平均动能的大小。通常用摄氏温标(t)来表示,也有用华氏温标(F)表示的,理论研究工作中常用绝对温度(T)表示,其换算关系为:
t = 5*( F—32 ) /9 t = T — 273.15
地面气温一般指距地面1.25-2.0米处的大气温度。测量时,为了防止太阳辐射对观测值的影响,测温仪器必须放在百叶箱或防辐射罩内,并且还要满足测量元件有良好的通风条件。
气象台站用来测量近地面空气温度的主要仪器是装有水银或酒精的玻璃管温度表。因为温度表本身吸收太阳热量的能力比空气大,在太阳光直接曝晒下指示的读数往往高于它周围空气的实际温度,所以测量近地面空气温度时,通常都把温度表放在离地约1.5m处四面通风的百叶箱里。气象部门所说的地面气温,就是指高地面约1.5m处百叶箱中的温度。
㈤ 测量温度的步骤
1.其中不正确的操作步骤有:⑤取出温度计(等示数稳定时读取温度值,取出温度计,水银或煤油等因离开热水而会逐渐降低,直至等于空气温度)
2.正确的操作步骤依次排列为:①③④②⑥
㈥ 温度测量的分类方法有哪些
温度测量仪表按测量方法分类温度测量时按感温元件是否直接接触被测温度场(或介质)而分成接触式温度测量仪表(膨胀式温度计,压力式温度计、电阻温度计和热电偶高温计属此类)和非接触式温度测量仪表(如辐射式高温计)两类。
㈦ 怎么测温度
什么是温度?
维基网络的定义是:温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
把这句话拆成前半句和后半句分开解释好了。
—————————————————热力学的分割线—————————————————
前半句很好理解,一个东西,用手摸过去,温度高的热,温度低的冷。很直观。但是你可能会进一步问,为什么会感觉冷,为什么会感觉热?
具体的人体对温度的感知,我记得知乎貌似有其它问题,解释的挺好。简单来说,所谓冷的东西,就是会从人体吸收热量的状态;热的东西,则是会将热量传递给人体。
看起来还是很直接很废话是不是,但为了解释这么一句话,其实需要好几个热力学的理论:
1.什么是热量?
2.热量在什么情况下会传导?
先讨论第二个问题。这里就要祭出大名鼎鼎的热力学第二定律:
维基网络 热力学第二定律 开尔文表示(热力学每一条定律都有好多等价的表达,感兴趣的可以去看网络):不可能把热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他影响。
等等,怎么又回到对温度的定义上来了……
热力学第二定律所描述的,是一种热力学上的不可逆过程(即熵增大原理)。我们把这句话换个肯定的表达方式:在没有其他影响的情况下(其它影响的典型例子:空调),热量只能从高温物体传导到低温物体。
问题2解决~虽然现在的逻辑是这样的:
你感觉到物体比你的手热==热量从物体传导到了你手上==物体比你的手热。
╮(╯_╰)╭
遗憾的是,从热力学的角度,热力学第二定律是经验定律,无法解释和证明。
好在我们有统计力学。
对于第二个问题的讨论先放一放。我们来看看第一个问题:什么是热量?
维基网络 Heat (中文的已经不能看了……):热量是不同于做功或是物质转移之外的,一种能量的转移。
深入的讨论的话,这里又有一堆细节可以说了。
能量是什么?物体对外做功的能力。比如我们说一个人有正能量,就是说他能对外做很多功(大误)。
能量要如何转移呢?这句话说的很清楚。1)做功。我打你一拳,我就给了你一大坨能量;2)物质转移。你吃了一斤肉,除了长胖之外也获得了大量的能量(严格来说,这里不能考虑消化吸收的过程,不过暂时就不讨论这个了);3)热量。你玩了一个晚上的小米,获得了大量的热量。
需要注意的一点是:热量是能量的【转移】,它是一个过程量,不是一个状态量。什么意思呢?请跟我做下面几个判断正误:
A. 某物质温度高,所以它的能量高。
B. 某物质温度高,所以它的热量高。
C. 某物质温度高,所以它与低温物体接触时,传输的能量高。
D. 某物质温度高,所以它与低温物体接触时,传输的热量高。
在不咬文嚼字的前提下,四句话里面,唯一错误的是B。
不是状态量的意思就是,”一个物体的热量“这种说法是不存在的。这也是日常口语中很容易犯的一个错误。
但是,我们可以说物体得到了多少热量,温度变化了多少。
Q=CvT. 热量=热容x温度变化。
亲爱的小朋友们,你们记住了吗?
—————————————————动力学的分割线—————————————————
接下来说说微观的定义:物体分子热运动的剧烈程度。
热运动是什么?
简而言之,围观尺度上的,无规则的运动。
比如一滴墨水在清水里面的扩散,在不考虑重力的情况下,就是一种热运动的表现形式。而温度越高,扩散的越快,也就是热运动越剧烈(为了理解温度的定义,请把这句话的推导倒过来);
而溪水的流动,空气的流动(也就是风),则不属于这一类。
为什么会热运动?
因为分子有能量。一般来说,能量就分两种,一种是势能,一种是动能。
势能,诸如重力势能mgh,跟所在的场是有关系的,脱离了场(比如太空中)就可以不予考虑。
(顺便说一句,势能的零点是不好确定的,比如你在遥远的太空的重力势能究竟应该是0呢,还是mgh从0积分到无穷呢。)
动能,1/2mv^2,也都耳熟能详是不是。
好了,接下来是动力学,或者说统计力学入门(凭回忆手打,可能有误):
我们说,分子都是有动能的。
分子有没有可能没有动能呢?有可能。温度越低,动能越小。这个极限,就在绝对零度。
所以你可以理解为什么有-273.15℃这个数字存在了。实验和理论都给出了这个数字。在这个温度下,分子的热运动停止了,动能为0。绝对零度的完美晶体,熵亦为0.
(要不要解释一下熵……算了关系不大,先留个位子好了。)
分子的动能不可能为负值,也就是说,不可能实现比绝对零度更低的温度了。
而绝对零度本身也是不可能实现的。这就是热力学第三定律的内容了。
(继续留下一个坑。)
接下来一个问题:要如何描述分子的动能?换句话说,微观上的动能,要如何与宏观上的物理量联系起来?
这里,便引入了温度的概念。
很直观的想法,我用温度表示动能,乘以一个系数表示正比关系,不就可以了?
先不考虑和前面热力学部分的衔接问题。假设分子拥有E=1/2mv^2的动能,不妨就认为……
我知道手打的你们看不清……这是维基网络上面的公式。
k就是大名鼎鼎的玻尔兹曼常数。(记错了不要怪我)
关于这个公式的两点说明,不想深究的可以不看:
1.有人可能看到了v的下标,这里就有一个自由度的问题:一个分子,我的平动动能很好理解,就是一般我们理解的1/2mv^2。问题是,考不考虑转动呢?转动也是有能量的啊?乃至还有其它的运动形式?
这个问题的解决就是引入自由度的概念。三维空间的速度,可以分解为x,y,z三个方向上的向量,也就是三个方向上的动能。这每一个方向,便是一个自由度。再考虑旋转呢?复杂分子还有可能有很多个轴呢?没关系,每一个当成一个自由度就好了,每一个都是一个1/2kT。最后加一起,就是总的动能。反正你也只关心温度是不是。
还有一点,低温情况下,有的自由度可能不纳入计算。你可以理解为……温度太低冻的动不了。这个结果就是低温情况下用3/2kT,温度高了可能就是5/2,7/2,等等了。
2.这个公式可以推导出更加大名鼎鼎的pV=nRT。理想气体常数R正是玻尔兹曼常数k乘以一个阿伏伽德罗常数N。(微观到宏观)
———————————————热力学与动力学统一的分割线———————————————
现在的问题是,说了一堆围观的动力学,也定义了温度的概念,然而这些分子的热运动,和我们日常见到的冷热究竟是如何联系起来的?
前面的讨论已经说过了,分子的温度和热运动的动能有个很简单的正比关系。那么很自然的,把热力学第二定律用在这里,我们能得出结论:动能大的分子和动能小的分子相遇时,会发生动能的转移,也就是宏观上观测到的热量,从而导致了温度的变化。围观层面上,这一点也很好理解:
能量高的分子与能量低的分子相遇,在无数次弹性碰撞中,发生了能量的交换,最终实现了能量的平均分布,也就是相同的温度。(应该是有具体的计算证明的,不过找了许久没找到,以后发现了再加上。)
————————————————人体对温度感知的分割线————————————————
记得知乎上有过这个问题:如果说温度的实质是分子的不规则运动,那么我们的皮肤是如何感知温度的? - 生活
为了方便我就顺便总结一下好了:
1.人体皮肤下面有三种温度感受器:冷感受器、温热感受器和痛感受器——分别感受冷热和极端温度,并将其传输给大脑;
2.这些感受器由神经细胞组成,修饰以专门用途的蛋白质;
3.这些蛋白质包含有特定的离子通道。在特定温度下,离子通道会被打开,使得离子得以通过。这些通过的离子便通过其特定的化学反应或是电势来传输温度的信息;
到这一步就已经是微观的尺度了。为什么温度能改变蛋白质的形态?(感觉是废话……但还是写一点好了)
形态的变化,本质上不是因为温度,而是因为温度差带来的热传导,从而导致能量上的变化。能量不仅仅被用作热运动,还可以用来发生其它的反应,诸如晶体的融化,诸如蛋白质的变形。
㈧ 温度的测量方法有哪些,1.2亿度高温怎么测
大多数物体加热之后,组成物体的粒子做无规则运动速度会加快,粒子活动的空间就会变大,于是出现了物理学中的“热胀冷缩”现象。通过这个现象,我们就可以制造出测量温度的工具。水银测温计就是典型的代表,不过这种方法也有局限,水银不能一直膨胀吧?就算能膨胀,那承载水银的器具也不能承受几千度的高温。再说了,水银温度计测温,所测温度越高,尺度也就越长,因此水银测温器只能测量100℃左右的温度。
下面介绍一种大家能懂得的微观粒子测速,它的原理和交警使用的测速仪原理一样,依靠多普勒效应测量。这种方法是通过向等离子体发射一束激光,激光和运动的电子发生相互作用,就会产生该激光的散射。通过接收散射出来的激光,与射入激光对比,找出因电子本身运动速度影响的频率,就能通过测算,就能得到电子的速度,进而得到物质的温度。