热力学第零定律的独立性问题

一、热力学第零定律的提出及其局限性 通常在教科书中引用的热力学第零定律是由R.H.否勒在1939年提出来的[1],否勒在他的著作中写道:“作为对实验事实的概括,我们引入一个假设:如果两个系统各自同第三个系统处于热乎衡,则这两个系统也彼此处于热平衡.根据这个假设,我们可以证明几个系统之间的热平衡条件是:这些系统的热力学状态的一个单值函数相等.把这个单值函数称为温度t,这些系统中的任何一个都可以做为温度计,可按一适当的温标读出经验温度t.我们把温度存在的假设称为热力学第零定律”. 否勒根据热平衡的传递性给温度下定义,只允许规定…     

邮票上的物理学史——热学的宏观理论

与热学有关的邮票不多 .许多对热学的建立作出了巨大贡献的科学家 ,如迈耶、焦耳、卡诺、克劳修斯、吉布斯等 ,迄今都没有发行过与他们有关的邮票 ,因此我们沿着邮票轨迹对热学历史的追踪将是极其粗线条的 .热学中的重要概念是温度和热量 ,对它们的定量测量是热学的开始 .温度是物体冷热的程度 ,要对它进行定量的测量 ,就必须建立一套温标 .确立温标有三个要素 :测温物质、测温属性和固定的标准点 .日常最常用的摄氏温标是瑞典天文学家摄尔修斯 (图 1 ,瑞典1 982年 )于 1 74 2年提出的 ,以水银为测温物质 ,以其热膨胀为测温属性 ,固定标准点…     

液体温度计的动误差分析

液体温度计,由于结构简单,使用方便,价格低廉,是在温度测量中使用最广泛的一种仪器。液体温度计(以下简称温度计)的测温机理是玻璃泡内水银在温度系统中与介质进行热交换,引起热胀冷缩,用水银柱上升或下降来测试温度。因此,对某一系统测温,必须是系统介质温度达到相对稳定。同时,系统中介质和温度计间也必须达到热平衡。这样,温度计和系统介质间就有一短暂传热而达平衡的过程。也就是说,液体温度计在反映系统温度时,总是会滞后一些时间,这就产生温度计测温的动误差。     

用水银制作液体温度计是因为水银的比热小吗?

有的教学参考读物上在讲完比热容概念以后,举出水银温度计和酒精温度计作比较,说由于水银的比热比酒精的小得多,因此水银温度计比酒精温度计灵敏得多.这种说法是不准确的.为了更清楚地说明问题,先从温度测量原理说起. 通过对大量实验事实的概括和总结,得出:如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统的热状态处于热平衡,则这两个热力学系统彼此也必定处于热平衡.这个结论被称为热力学第零定律,它指明一切互为热平衡的物体都具有相同的温度,这就是用温度计测量温度的理论依据.选择适当的温度计,使温度计与被测物体接触,经过一段时间达到热平衡后,温度计所显示的温度就等于被测物体的温度.     

用微机实现铂电阻在线测温线性化

在1968国际实用温标中,铂电阻温度计是用于13.81K到903.89K这一温度范围内的标准仪器。在实际温度测量中,铂电阻温度计常用作高精度和高稳定度的温度测量。由于铂电阻温度计的电阻随温度的变化是非线性的,在测温范围较大时,将会由于电阻随温度变化的非线性造成测温误差,传统的     

CERNOX温度计自热效应

研究了CERNOX温度计在液氦温区不同激励电流下因自热效应导致的测温偏差情况,建立了基于有限空间自然对流散热模型来解释自热效应,通过该模型可以预测温度传感器在给定激励电流下的温度示数。为了验证模型的准确性,设计并完成了4.2 K温区不同激励电流下CERNOX温度计的测温实验,实验结果与理论预测符合较好,同时表明如果激励电流选择不当,温度计的自热效应会对测温结果产生较大偏差,并可能对温度传感器造成损坏。     

精密鉑电阻温度計的測温計算

鉑电阻温度計是目前各种测温仪器中精度最高,复現性最好的一种。它是“国际温标条例”中所規定的在-183°到 660℃的温度間隔內复現国际温标的基准器。除此以外,从 660℃以上到 1200℃,以及从-183℃以下到-263℃(10°K),它还能表現出良好的溫度計特性,尤其是近年来鉑的提純工作已达到     

我国决定采用《1968年国际实用温标》

中国科学院决定,自1973年1月1日起,我国正式采用《1968年国际实用温标》.国际实用温标是统一国际间温度量值的标准,自从1927年第七届国际权度大会决定采用《国际温标》以来,随着科学技术的不断发展,国际温标修改过多次.我国多年来采用的温度标准一直是《1948年国际实用温标(1960年修正版)》.1968年10月,国际权度委员会根据第十三届国际权度大会的决议,决定以《1968年国际实用温标》来代替旧的国际实用温标.新温标从1969年1月1日起在国际上生效.新温标将温标的低温下限由氧沸点(90.188K)延伸到平衡氢的三相点(13.slK),以适应近年来低温…     

我国温度计量标准的研究进展

一、引言在我国温度计量领域中,研究工作首先着眼于建立国际实用温标,也就是１９６８年国际实用温标（ＩＰＴＳ－６８）,这是统一我国温度量值的基础［１］．在这方面中国计量科学研究院已复现全部十三个定义固定点,从金的凝固点（１０６４．４３℃）到平衡氢的三相点（１３．８１Ｋ）,并研制了ＩＰＴＳ－６８所规定的各种标准器．二、辐射法测温辐射测温学在工业和科学研究中占有重要的地位．按照ＩＰＴＳ－６８的定义规?...     

温度概念

关于温度概念的实验基础是热力学第零定律:与第三个系统处于热平衡的两系统必然彼此亦达到热平衡。循此即有:对每一个系统,存在着一个平衡态的参量的函数,我们叫它作温度,而两系统温度的相等是它们之间热平衡的条件。     

温度概念中的物理学思想方法

温度概念在形成过程中包含了丰富的物理学思想方法,概念的建立见抽象概括,温度的测量见分析综合,温标的发展见质疑释疑,统计解释见唯象机理,正负温度见比较推理.     

基于XRD的晶体温度计的设计及其应用

在XRD衍射仪上搭建控温测温装置,扫描不同温度下的晶体衍射图谱,得到晶面间距随温度的变化关系,设计了基于XRD的晶体温度计.使用该温度计获得了VO2的相变温度.     

自制热敏温度计

为了让学生直接读出,演示测量温度实验被测物体的温度值,我们自制一只热敏温度计.电路如附图所示。图中3DG6为测温探头,用粘合剂把它粘在废元珠笔杆管内,露出金属管帽.测温时,将与3DG6相连的插头从插孔插入,金属管帽与被测物体接触.由于PN结具有约-2mv/℃的温度系数,当温     

“1968年国际实用温标”简介

中国科学院曾于１９７２年发出通知,决定我国从１９７３年１月１日起在全国正式采用新的温度计量标准,即“１９６８年国际实用温标”（ＩＰＴＳ－１９６８）．这里,我们对“１９６８年国际实用温标”作一简单介绍．大家知道,温度表示物体的冷热程度．温标则是温度的数值表示方法．在工农业生产和科学实验中,测量温度的问题是一个十分重要的问题．随着工农业生产和科学技术的发展,温度测量的范围愈来愈大,使用温度计的种?...     

基于LabVIEW的空间相机试验测控系统设计

在LabVIEW开发环境下,基于虚拟仪器和PXI总线,采用National Instrument(NI)公司的数据采集卡,设计了一个空间相机试验测控系统,实现了硬件设计和软件功能。该系统具有多个通道,可测试温度、应力、应变等多种参数,能实现测控参数设置、数据采集与处理、数据及曲线显示、信号分析与处理、远程通信等多种功能。在某空间相机分系统热平衡试验中,用于测试、控制36个热敏电阻测温点和14个热电偶测温点的温度。结果表明,系统达到了0.5℃的控温要求;热电偶的标定和标准水银温度计的比对结果表明,本系统测温精度可达到0.15℃。与传统的文本语言相比,利用LabVIEW节省了大约80%的时间。本系统具有延续开发能力和可移植性,其设计方法能为其它测控系统的开发提供参考。     

基于LabVIEW的空间相机试验测控系统设计

在LabVIEW开发环境下,基于虚拟仪器和PXI总线,采用National Instrument(NI)公司的数据采集卡,设计了一个空间相机试验测控系统,实现了硬件设计和软件功能。该系统具有多个通道,可测试温度、应力、应变等多种参数,能实现测控参数设置、数据采集与处理、数据及曲线显示、信号分析与处理、远程通信等多种功能。在某空间相机分系统热平衡试验中,用于测试、控制36个热敏电阻测温点和14个热电偶测温点的温度。结果表明,系统达到了0.5℃的控温要求;热电偶的标定和标准水银温度计的比对结果表明,本系统测温精度可达到0.15℃。与传统的文本语言相比,利用LabVIEW节省了大约80%的时间。本系统具有延续开发能力和可移植性,其设计方法能为其它测控系统的开发提供参考。     

渗碳玻璃低温温度计在液氦温度下磁致电阻的研究

渗碳玻璃低温电阻温度计具有碳膜电阻低温温度计灵敏度高、制作简单、电阻与温度呈单调变化的关系等优点,而没有碳膜电阻低温温度计重复性差,不能经受热循环的缺点,是一种比较优良的低温测温器件.国外已有商品出售. 我们研制了这种低温温度计[1],虽然结构还不够完善,经过多次测试,在液氦沸点温度测温的重复性在±5毫度以内.为了考查这种温度计在强磁场下的使用情况,我们进行了磁阻实验。 一、实验过程 在本实验中所采用的渗碳玻璃温度计是No 520,605,905,904.其中 No 520是标定过、并进行过He4沸点复现性实验的[1].它们是按下面叙述的方法…     

基准铂电阻温度计在氧沸点的比对

一、前言 1968年国际实用温标(IPTS-68)是以一些可复现的平衡态温度的给定值及在这些温度上分度的标准仪器作为基础的.固定点温度间的插补是根据给出的公式建立了标准仪器示值和国际实用温标间的关系. 68年国际实用温标氧沸点(90.188K)在整个温标中是比较重要的,它是中、低温范围一个承上启下的温度点.无论90K以上或90K以下,氧点的分度都起着关键的作用,氧点是开展低温计量工作的基础.     

重离子碰撞中的核温度

介绍了基于不同近似下的核温度的测量方法。不同测量方法给出的核温度不尽相同,这是因为它们使用的基本假设不一样。讨论了原子核系统的特殊性,这些特殊性使得核温度的提取特别困难。重点比较了动力学近似的几种温度计:使用经典Maxwell-Boltzmann 近似的,和使用量子Fermi-Dirac近似的。使用氦锂温度计对照考虑费米子属性后的斜率温度计和涨落温度计,发现考虑费米属性后提取的核温度更接近于热力学温度。仍需更多的工作,从核体系的孤立性、有限性和费米子属性等方面来研究核系统热力学温度的提取方法。Nuclear thermometers based on different approaches are reviewed. Due to the different basic assumptions of these methods, the nuclear temperatures extracted by different thermometer approaches are not consistent. Moreover,several problems which make the extraction of the nuclear temperatures even more difficult are discussed. The nuclear thermometers based on different kinetic approaches are compared. The nuclear temperatures extracted by methodsbased on quantum (Fermi-Dirac) kinetic approaches are compared to the double ratio temperatures THe; Li. Perspectives for future investigations of the thermal temperature are given.     

碳电阻温度计经验公式的选用比较

碳电阻温度计是低温温度测量的常用温度计之一。在碳电阻温度计标定过程中 ,经验公式的选用对碳电阻温度计标定曲线的正确性有着重大的影响。文中针对这一问题 ,同时结合对现有几十个碳电阻温度计的标定实验 ,得到了碳电阻温度计经验公式的选用受碳电阻温度计本身的材料和其所处的温区等因素制约的结论。