규모의 온도
경험적 조에 따라 측량의 물리적 매개 변수는 익스프레스 제공의 관심 측정을 통해 공식적인,가장 일반적으로 간단한 선형적,기능적 관계입니다. 의 측정을 위한 온도의 공식적인 정의 열평형의 관점에서 열역학 좌표 공간의 열역학적 시스템에 표현 zeroth 열역학 법칙,프레임워크를 제공합 온도를 측정.
든 온도 저울을 포함한 현대적인 열역학적 규모의 온도에 사용되는 국제 시스템의 단위는 교정에 따르면 열적 특성의 특정 물질 또는 장치입니다. 일반적으로 이 설정에 의해 고정 두 가지 정의 온도 포인트 정의 및 온도 증가를 통해 선형적 기능에의 응답의 thermometric 장치입니다. 예를 들어,다 섭씨 규모와 화 규모가 원래에 따라 선형 확장을의 좁은 수은 칼럼 내에서 제한된 범위의 온도는 각각 다른 참조 점과 규모가 증가합니다.
온도 겹침의 작은 영역을 제외하고는 서로 다른 경험적 척도가 서로 호환되지 않을 수 있습니다. 는 경우 알코올 온도계와 수은 온도계가 동일한 두 개의 고정점,즉 어는점과 끓는점의 물들을 읽는 것에 동의하지 않는 서로를 제외한 고정 포인트로,선형 1:1 임의의 두 개의 열 측정 물질 사이의 팽창의 관계는 보장되지 않을 수 있습니다.
경험적 온도 스케일은 물질의 기본적이고 미세한 법칙을 반영하지 않습니다. 온도는 보편적인 특성의 문제,아직 실증적 척도 좁은 범위에는 규모입니다 알려져 있는 유용한 기능적인 형태로 특정 응용 프로그램. 따라서,그들의 범위는 제한된다. 작업 재료는 특정 상황에서 한 형태로만 존재하며,그 이상으로 더 이상 규모의 역할을 할 수 없습니다. 예를 들어 수은은 234 이하로 얼어 붙습니다.32k 이므로 그보다 낮은 온도는 수은을 기준으로 한 척도로 측정 할 수 없습니다. 다른 온도 범위 사이에서 보간하는 ITS-90 조차도 0.65K~약 1358K(-272.5°C~1085°c)의 범위 만 있습니다.
이상적인 가스 scaleEdit
때 압력에 접근 제로,모든 부가스처럼 행동 이상적인,가스,that is,pV 의의 몰 가스에만 의존 온도입니다. 따라서 우리는 pV 를 인수로 규모를 설계 할 수 있습니다. 물론 어떤 bijective 함수도 할 것이지만 편의를 위해 선형 함수가 가장 좋습니다. 따라서 우리는 그것을
T=1n R lim p→0p V 로 정의합니다. {\displaystyle T={1\over nR}\lim_{p\to0}{pV}.}
이상적인 가스 스케일은 어떤 의미에서는”혼합”스케일입니다. 그것은 가스의 보편적 인 특성,단지 특정 물질로부터의 큰 진보에 의존합니다. 하지만 아직도 그것은 실험적인 때문에 그것은 가스 특별한 위치에 따라서는 제한 적용—어떤 점에서 가스에 존재할 수 있습니다. 그러나 이상적인 가스 스케일의 특징 중 하나는 그것이 잘 정의되어있을 때 열역학적 스케일과 정확하게 같다는 것입니다(아래 참조).
국제 규모의 온도의 1990Edit
ITS-90 설계를 대표하는 열역학적 규모의 온도(참조 절대로)최대한 가깝게 통해 그것의 범위에 있습니다. 전체 범위를 커버하기 위해 많은 다른 온도계 설계가 필요합니다. 이들을 포함 헬륨 증기압 온도계,헬륨 가스 온도계,표준 백금 저항 온도계(으로 알려진 sprt 를,Prt 또는 백금 Rtd)과 단색의 방사선 온도계입니다.
지만 켈빈과 섭씨 저울을 사용하여 정의 절대적인 영(0K)및 트리플점의 물(273.16K0.01°C),비실용적이 사용하는 이 정의 온도에서는 매우 다양에서의 삼중점 물. 따라서,ITS–90 사용하는 수많은 정의된 포인트의 모든 기반으로 다양한 열역학적 평형 상태의 열네 순수한 화학적 요소 및 하나 화합물(물). 정의 된 점의 대부분은 상 전이에 기초한다;특히 순수한 화학 원소의 용융/빙점. 그러나,가장 깊은 극저온 점을 기반으로 독점적으로 증기 압력/온도의 관계를 헬륨 및 그 동위 원소는 반면 나머지 부분의 차가운 포인트(이들보다 적은 상온)기반으로 트리플 점이다. 다른 정의 점의 예는 수소의 삼중점(-259.3467°C)과 알루미늄의 빙점(660.323°c)입니다.
ITS–90 당 보정 된 온도계는 복잡한 수학 공식을 사용하여 정의 된 점 사이를 보간합니다. ITS-90 은 실험실에서 실험실으로의 재현성을 보장하기 위해 변수에 대한 엄격한 제어를 지정합니다. 예를 들어,이 작은 효과는 대기압에 따라 다양한 융해점에 대한 보상(는 효과는 일반적으로 금액을 더 이상 반 millikelvin 에 다른 고도와 기압 압력이 발생한 것으로 보인다). 이 표준은 심지어 온도 프로브가 샘플에 얼마나 깊이 잠기 게되는지에 따른 압력 효과를 보상합니다. ITS-90 은 또한”동결”과”용융”점 사이의 구분을 그립니다. 구별은 측정이 이루어질 때 열이 시료로 들어가거나(용융)또는 밖으로(동결)나가는 지 여부에 달려 있습니다. 용융하는 동안 갈륨 만 측정되고 다른 모든 금속은 샘플이 얼어 붙는 동안 측정됩니다.
ITS–90 및 열역학적 온도에 따라 보정 된 측정 간에는 종종 작은 차이가 있습니다. 예를 들어,정확한 측정을 표시를 끓는점의 VSMOW 물 하나의 표준 아래에 분위기의 압력이 실제로 373.1339K(99.9839°C)경우 엄격히 준수하는 두 지점을 정의 열역학적 온도입니다. 을 때 측정하 ITS–90,어디에나 보간 정의 포인트의 갈륨 및 인듐,끓는점의 VSMOW 물은 약 10mK 이하,대 99.974°C 의 미덕 ITS–90 는 또 다른 실험실에서 세계의 다른 부분 측정 매우 동일한 온도 쉽게 장점을 가지고 있기 때문에 종합적인 국제 교정 기준을 갖춘 많은 편리하게 간격,재현 가능한 정의,점에 걸쳐 넓은 범위의 온도가 있습니다.