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關于溫度的簡述
溫濕度控制器訊:      溫度(temperature)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。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量,而用來量度物體溫度數值的標尺叫溫標。它規定了溫度的讀數起點(零點)和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標有華氏溫標(°F)、攝氏溫標°C)、熱力學溫標(K)國際實用溫標。從分子運動論觀點看,溫度是物體分子平均平動動能的標志。溫度是大量分子熱運動的集體表現,含有統計意義。對于個別分子來說,溫度是沒有意義的。

   基本解釋

 

  [temperature] 根據某個可觀察現象(如水銀柱的膨脹),按照幾種任意標度之一所測得的冷熱程度

   基本概念

  經典熱力學中的溫度沒有最高溫度的概念,只有理論最低溫度“絕對零度。熱力學第三定律指出,絕對零度是無法通過有限次步驟達到的。在統計熱力學中,溫度被賦予了新的物理概念——描述體系內能隨體系混亂度(即熵)變化率的強度性質熱力學量。由此開創了熱力學負溫度區”的全新理論領域。通常我們生存的環境和研究的體系都是擁有無限量子態的體系,在這類體系中,內能總是隨混亂度的

 

增加而增加,因而是不存在負熱力學溫度的。而少數擁有有限量子態的體系,如激光發生晶體,當持續提高體系內能,直到體系混亂度已經不隨內能變化而變化的時候,就達到了無窮大溫度,此時再進一步提高體系內能,即達到所謂粒子布居反轉”的狀態下,內能是隨混亂度的減少而增加的,因而此時的熱力學溫度為負值!但是這里的負溫度和正溫度之間不存在經典的代數關系,負溫度反而是比正溫度更高的一個溫度!經過量子統計力學擴充的溫標概念為:無限量子態體系:正絕對零度<正溫度<正無窮大溫度,有限量子態體系:正絕對零度<正溫度<正無窮大溫度=負無窮大溫度<負溫度<負絕對零度。正、負絕對零度分別是有限量子態體系熱力學溫度的下限和上限,均不可通過有限次步驟達到。

  溫度是物體內分子間平均動能的一種表現形式。分子運動愈快,物體愈熱,即溫度愈高;分子運動愈慢,物體愈冷,即溫度愈低。這種現象被描述為一個物體的熱勢,或能量效應。當以數值表示溫度時,即稱之為溫度度數。值得注意的是,少數幾個分子甚至是一個分子構成的系統,由于缺乏統計的數量要求,是沒有溫度的意義的。

  大氣層中氣體的溫度是氣溫,是氣象學常用名詞。它直接受日射所影響:日射越多,氣溫越高。

 【熱力學第零定律與溫度】

    如果兩個熱力學系統中的每一個都與第三個熱力學系統處于熱平衡(溫度相同),則它們彼此也必定處于熱平衡。這一結論稱做熱力學第零定律。熱力學第零定律的重要性在于它給出了溫度的定義和溫度的測量方法。定律中所說的熱力學系統是指由大量分子、原子組成的物體或物體系。它為建立溫度概念提供了實驗基礎。這個定律反映出:處在同一熱平衡狀態的所有的熱力學系統都具有一個共同的宏觀特征,這一特征是由這些互為熱平衡系統的狀態所決定的一個數值相等的狀態函數,這個狀態函數被定義為溫度。而溫度相等是熱平衡之必要的條件。

 【攝氏溫標與華氏溫標】

  華氏度(Fahrenheit) 和攝氏度(Centigrade)都是用來計量溫度的單位。包括我國在內的世界上很多國家都使用攝氏度,美國和其他一些英語國家使用華氏度而較少使用攝氏度。

   華氏度是以其發明者Gabriel D. Fahrenheir(1681-1736)命名的,其

結冰點是31°F,沸點為212°F。 1714年德國人法勒海特(Fahrenheit)以水銀為測溫介質,制成玻璃水銀溫度計,選取氯化銨和冰水的混合物的溫度為溫度計的零度,人體溫度為溫度計的100度,把水銀溫度計從0度到l00度按水銀的體積膨脹距離分成100份,每一份為1華氏度,記作“1℉”。按照華氏溫標,則水的冰攝氏溫標

 

  攝氏度的發明者是Anders Celsius(1701-1744),其結冰點是0°C,沸點為100°C。 1740年瑞典人攝氏(Celsius)提出在標準大氣壓下,把冰水混合物的溫度規定為0度,水的沸騰溫度規定為100度。根據水這兩個固定溫度點來對玻璃水銀溫度計進行分度。兩點間作100等分,每一份稱為1攝氏度。記作1℃。

  攝氏溫度和華氏溫度的關系: T  = 1.8t + 32 (t為攝氏溫度數,T為華氏溫度數)

 【溫度對自然的影響】

  溫度對音速、空氣密度、聲阻抗有顯著影響。

  不同溫度對音速、空氣密度、聲阻抗的影響如下表:

溫度(°C音速(m/s空氣密度(kg/m3聲阻抗(s/m3

  -10 325.4 1.341 436.5

  -5 328.5 1.316 432.4

 

  0 331.5 1.293 428.3

  5 334.5 1.269 424.5

  10 337.5 1.247 420.7

  15 340.5 1.225 417.0

  20 343.4 1.204 413.5

  25 346.3 1.184 410.0

  30 349.2 1.164 406.6

【測溫方法】
  測量溫度的方法很多,按照測量體是否與被測介質接觸,可分為接觸式測溫法和非接觸式測溫法兩大類。
  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,最后達到熱平衡,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。
  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,故便于測量運動物體的溫度和快速變化的溫度。由于受物體的發射率、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戲那個,這種方法一般測溫誤差較大。
  【溫度按照測量方法的不同還有對人體的影響不同可以再分為】
  1.干球溫度干球溫度是我國現行的評價礦井氣候條件的指標之一
  特點:在一定程度上直接反映出礦井氣候條件的好壞。指標比較簡單,使用方便。但這個指標只反映了氣溫對礦井氣候條件的影響,而沒有反映出氣候條件對人體熱平衡的綜合作用
   2.濕球溫度濕球溫度這個指標可以反映空氣溫度和相對濕度對人體熱平衡的影響,比干球溫度要合理些。但這個指標仍沒有反映風速對人體熱平衡的影響
  3.等效溫度等效溫度定義為濕空氣的焓與比熱的比值。它是一個以能量為基礎來評價礦井氣候條件的指標
  4 .同感溫度這個指標是通過實驗,憑受試者對環境的感覺而得出的同感溫度計算圖
  5.卡他度卡他度用卡他計測定
  特點反映了氣溫和風速對氣候條件的影響,但沒有反映空氣濕度的影響。為了測出溫度、濕度和風速三者的綜合作用效果。

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