温标发展历史

Posted 2022-12-24 温标

篇首语：既然选择远方，就注定风雨兼程。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了温标发展历史相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

温标发展历史

一、在温标的发展史上,曾出现了两种不同的温标.1714年,德国的科学家

根据表格可知，y与x是一次函数关系，设y=kx+b,

把x=0,y=32和x=10,y=50代入函数关系式，得

b=32

10k+b=50 解得

k=1.8

b=32

所以函数关系式为y=1.8x+32

即tF=1.8tc+32

变形得摄氏温度tc和与华氏温度tF的关系式tc=

9 (tF-32).

故答案为：

9 (tF-32).

二、物理学的发展史上先后确定的温标有哪几种

所谓温标就是温度的标准。17世纪中后期，众多发明家研制出多种多样的温度计，有的还标有刻度。但是，他们显示温度变化的标准不一。一杯热水可能在温度计上显示 “32度”，而在另一个温度计上显示 “115度”。

首先认识到需要温标的是17世纪后期的家玻义耳。他的助手胡克做过多许多实验，他把玻璃管浸泡在刚刚冷冻结冰的蒸馏水中，将此时玻璃管内酒精液柱的位置定为0度，再根据酒精液柱上升程度分度。

此后，包括牛顿在内的许多科学家都研究过温标的问题。1714年，德国物理学家华伦海特做了一支带有刻度的水银温度计。他选择了三个固定点：.冰、水和氯化铵混合物的温度，定为0度；2.冰、水混合物的，定为32度；3.人体的温度，定96度。这就是今天西方国家常用的华氏温标（以。F表示）。在华氏温标中，水的沸点是212度（表示为212。F）。

法国的列奥弥尔于1730年创设一种温标——列氏温标，他在水的冰点和沸点之间划分为80份。这是因为他注意到：标准浓度的酒精在不的冰点和沸点之间体积从1000单位胀到1080单位。他的温标每度所代表的温升相当于酒精原始体积平均膨胀了千分之一。

1732年瑞典天文学家摄尔萨斯提出百分温标。他设两个固定点：水的沸点定为0度，冰点定为100度，两者之间分为100个温点。这就是现在普遍采用的百分温标（即摄氏温标，以。C表示），但现代温度计将原设计的温标颠倒了过来，取水的冰点为0度，水的沸点为100度。这一颠倒，使温标显示与人们的习惯认识相符合，更方便使用。这是1743年由法国里昂的克里斯廷首先提出的。

但不论是华氏温标，列氏温标还是摄氏温标，以测温物质的性质确定的， “经验性温标”在科学性和理论性上有一定缺陷。

英国物理学家威谦·汤姆逊（后因诸多科学成就而被封为开尔文勋爵，故又名开尔文）根据热力学第二定理和卡诺热循环理论。于1848年提出绝对热力学温标（简称绝对温标，又称开氏温标。以。K表示）。绝对温标与测温物质的性质无关，因而它是一种基本的科学的温标。

两个热力学温度的比值是用两个温度之间工作的可逆热机与热源所交换的热比值来表示的。但只给出比值还不够，1954年国际计量大会决定把水的三相点的热力学温度规定为273.16。K。1K就是水三相点的热力学温度的1/273.16倍，而温标的零点在水的三相点以下273.16。K处，即—273.16。K。这样一来，热力学温标就确定了。为纪念汤姆逊对此的贡献，后人以其封号 “开尔文”作为温标单位。

目前，华氏温标在欧美使用非常普遍，摄氏温标在亚洲使用较多，列氏温标仅在法国和德国的部分场合使用，而在科学研究中多使用绝对温标。

三、热力学的发展简史简介

相关书籍古代人类早就学会了取火和用火，但是后来才注意探究热、冷现象本身，直到17世纪末还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。

在当时流行的"热质说"统治下，人们误认为物体的温度高是由于储存的热质数量多。1709~1714年华氏温标和1742~1745年摄氏温标的建立，才使测温有了公认的标准。

随后又发展了量热技术，为科学地观测热现象提供了测试手段，使热学走上了近代实验科学的道路。1798年，Countvon朗福德观察到用钻头钻炮筒时，消耗机械功的结果使钻头和筒身都升温。

1799年，英国人H。戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化，这显然无法由热质说得到解释。

1842年，J。R。

von迈尔提出了能量守恒理论，认定热是能的一种形式，可与机械能互相转化，并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。英国物理学家J。

P。焦耳于1840年建立电热当量的概念，1842年以后用不同方式实测了热功当量。

1850年，焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了热质说，公认能量守恒、而且能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。能量单位焦耳（J）就是以他的名字命名的。

热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。1824年，法国人S。

卡诺提出著名的卡诺定理，指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限，这实质上已经建立起热力学第二定律，但受"热质说"的影响，他的证明方法还有错误。1848年，英国工程师开尔文（即W。

汤姆森）根据卡诺定理制定了热力学温标。1850年和1851年，德国的R。

克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律，并在此基础上重新证明了卡诺定理。1850~1854年，克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵。

热力学第一定律和第二定律的确认，对于两类"永动机"的不可能实现作出了科学的最后结论，正式形成了热现象的宏观理论热力学。同时，也形成了"工程热力学"这门技术科学，它成为研究热机工作原理的理论基础，使内燃机、汽轮机、燃气轮机和喷气推进机等相继取得迅速进展。

与此同时，在应用热力学理论研究物质性质的过程中，还发展了热力学的数学理论，找到反映物质各种性质的相应热力学函数，研究了物质在相变、化学反应和溶液特性方面所遵循的各种规律。 1906年，德国的W。

H。能斯脱在观察低温现象和化学反应中发现热定理。

1912年，这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。20世纪初以来，对超高压、超高温水蒸汽等物性和极低温度的研究不断获得新成果。

四、物理学的发展史上先后确定的温标有哪几种

物理学的发展史上先后确定的温标有华氏温标、摄氏温标、绝对温标三种。

1714年，德国物理学家华伦海特提出华氏温标，把冰、水、氯化铵和氯化钠的混合物的熔点定为零度，以0°F表示之，把冰的熔点定为32°F，把水的沸点定为212°F，在32→212的间隔内均分180等分。1732年瑞典天文学家摄尔西斯提出百分温标。

取水的冰点为0摄氏度，水的沸点为100摄氏度。英国物理学家威谦·汤姆逊根据热力学第二定理和卡诺热循环理论。

于1848年提出绝对热力学温标（简称绝对温标，又称开氏温标。以K表示）。

五、温度计的发展历史

温度计是测温仪器的总称。

根据所用测温物质的不同和测温范围的不同，有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等。最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略（1564~1642）发明的。

他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热，然后把玻璃管插入水中。

随着温度的变化，玻璃管中的水面就会上下移动，根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。这种温度计，受外界大气压强等环境因素的影响较大，所以测量误差大。

伽利略发明的第一个温度计后来伽利略的学生和其他科学家，在这个基础上反复改进，如把玻璃管倒过来，把液体放在管内，把玻璃管封闭等。比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计，他把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改为水银，这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。

以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水银作为测量物质，制造了更精确的温度计。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度；经过反复实验与核准，最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉，把纯水凝固时的温度定为32℉，把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉，用℉代表华氏温度，这就是华氏温度计。

在华氏温度计出现的同时，法国人列缪尔（1683~1757）也设计制造了一种温度计。他认为水银的膨胀系数太小，不宜做测温物质。

他专心研究用酒精作为测温物质的优点。他反复实践发现，含有1/5水的酒精，在水的结冰温度和沸腾温度之间，其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位。

因此他把冰点和沸点之间分成80份，定为自己温度计的温度分度，这就是列氏温度计。华氏温度计制成后又经过30多年，瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度，他把水的沸点定为零度，把水的冰点定为100度。

后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来，就成了现在的百分温度，即摄氏温度，用℃表示。华氏温度与摄氏温度的关系为 ℉=9/5℃+32，或℃=5/9（℉-32）。

现在英、美国家多用华氏温度，德国多用列氏温度，而世界科技界和工农业生产中，以及我国、法国等大多数国家则多用摄氏温度。随着科学技术的发展和现代工业技术的需要，测温技术也不断地改进和提高。

由于测温范围越来越广，根据不同的要求，又制造出不同需要的测温仪器。下面介绍几种。

气体温度计多用氢气或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高，多用于精密测量。

电阻温度计分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等。

电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。

温差电偶温度计是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。

两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路。把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过回路。

通过电学量的测量，利用已知处的温度，就可以测定另一处的温度。这种温度计多用铜——康铜、铁——康铜、镍铭——康铜、金钴——铜、铂——铑等组成。

它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温，有的能测接近绝对零度的低温。

高温温度计是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计，有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和构造都比较复杂，这里不再讨论。

其测量范围为500℃至3000℃以上，不适用于测量低温。随着科学技术的发展和现代工业技术的需要，测温技术也在不断地改进和提高.由于测温范围越来越广，根据不同的要求，又制造出不同需要的测温仪器.下面介绍几种：气体温度计多用氢气或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广.这种温度计精确度很高，多用于精密测量. 电阻温度计分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的.金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等.电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用.它的测量范围为-260 ℃至600 ℃左右. 温差电偶温度计是一种工业上广泛应用的测温仪器.利用温差电现象制成.两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路.把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过回路.通过电学量的测量，利用已知处的温度，就可以测定另一处的温度.这种温度计多用铜-康铜、铁-康铜、镍铬-康铜、金钴-铜、铂-铑等组成. 它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温和低温测量.有的温差电偶能测量高达3 000 ℃的高温，有的能测接近绝对零度的。

六、什么叫温标

所谓温标就是温度的标准。

温标的种类在 1740年有13 种，1779 年有19种。保留下来的只有三种，美国使用华氏温标，德国使用列氏温标，世界上其它的国家都使用摄氏温标。

还有热力学上使用的凯氏温标。 1714年，德国物理学家华伦海特做了一支带有刻度的水银温度计。

他选择了三个固定点：。冰、水和氯化铵混合物的温度，定为0度；2。

冰、水混合物的，定为32度；3。人体的温度，定96度。

这就是今天西方国家常用的华氏温标（以。F表示）。

在华氏温标中，水的沸点是212度（表示为212。F）。

1732年瑞典天文学家摄尔西斯提出百分温标。他设两个固定点：水的沸点定为0度，冰点定为100度，两者之间分为100 个温点。

这就是现在普遍采用的百分温标（即摄氏温标，以。C表示），但现代温度计将原设计的温标颠倒了过来，取水的冰点为0度，水的沸点为100度。

这一颠倒，使温标显示与人们的习惯认识相符合，更方便使用。这是1743年由法国里昂的克里斯廷首先提出的。

英国物理学家威谦·汤姆逊（后因诸多科学成就而被封为开尔文勋爵，故又名开尔文）根据热力学第二定理和卡诺热循环理论。于1848年提出绝对热力学温标（简称绝对温标，又称开氏温标。

以K表示）。绝对温标与测温物质的性质无关，因而它是一种基本的科学的温标。

1954年国际计量大会决定把水的三相点的热力学温度规定为273。16K。

1K就是水三相点的热力学温度的 1/273。16倍，而温标的零点在水的三相点以下273。

16K处，即—273。16K。

这样一来，热力学温标就确定了。为纪念汤姆逊对此的贡献，后人以其封号 “开尔文”作为温标单位。

目前，华氏温标在欧美使用非常普遍，摄氏温标在亚洲使用较多，列氏温标仅在法国和德国的部分场合使用，而在科学研究中多使用绝对温标。摄氏温标（Celsius scale,Centigrade scale）：以水的冰点为0oC，正常沸点为100oC，中间分成100等分，每一等分为1oC。

华氏温标（Fahrenheit scale）：在美国的日常生活中，多采用这种温标。规定在一大气压下水的冰点为32度，沸点为212度，两个标准点之间分为180等分，每等分代表1 度。

华氏温度用字母°F表示。它与摄氏温标两点间（0-100）相对应关系为180/100 = 9/5。

换算关系为： F=(9/5)C + 32 C=(5/9)(F-32) 热力学温标（Kelvin scale）：以水的冰点为273。15K，正常沸点为373。

15K，中间分成100等分，每一等分为1K。冉肯氏温标（Rankine scale）：以水的冰点为491。

67oR，正常沸点为671。67oR，中间分成180等分，每一等分为1oR。

列氏温标（Réaumur scale）：以水的冰点为0oR\'，正常沸点为80oR\'，中间分成80等分，每一等分为1oR\'。列氏温标常用於酒精工业。

1。三种为相对温标（Relative scale），其零点是由发明者任意订定的。

2。为绝对温标（absolute scale），其零点是人类认为能够存在的最低温度，称为绝对零度（absolute zero）。

绝对零度为理想气体体积为零时之温度。 3。

绝对温标除与理想气体定律有关外，也与热力学有关，因此又称热力学温标。 4。

绝对零度=-273。15oC=-459。

67oF=0K=0oR 。

七、热学发展史,要求简结、明了

热是人类最早发现的一种自然力，是地球上一切生命的源泉。

—恩格斯

一、温度的定义和热机的研制

1.对温度的研究

1593年，伽利略利用空气热胀冷缩的性质，制成了温度计的雏形。

1702年，阿蒙顿制成空气温度计，但不准确。

1724年，荷兰工人华伦海特在他的论文中，建立了华氏温标，首先使用水银代替酒精。

1742年瑞典的摄尔修斯定义水的沸点为零度，冰的熔点为100度，后施勒默尔将两个固定点倒过来，建立了摄氏温标。

1779年，全世界有温标19种。

1854年，开尔文提出开氏温标，得到世界公认。

2.热机的发展

“蒸汽机是一个真正的国际发明，而这个事实又证实了一个巨大的历史进步。”

1695年，法国人巴本第一个发明蒸汽机，但操作不便，不安全。

1705年，钮科门和科里制造了新蒸汽机，有一定实用价值，但用水冷却气缸，能量损失很大。

1769年，英国技工瓦特改进了钮科门机，加了冷凝器，使机器运作由断续变连续，从而蒸汽机的使用价值大大提高，导致了欧洲的工业革命。

1785年，热机被应用于纺织。

1807年，热机被美国人富尔顿应用于轮船，1825年被用于火车和铁路。

3.量热学和热传导理论的建立

在18世纪前半叶，人们对什么是温度，什么是热量的概念含糊不清，热学要发展，有关热学的一系列概念就需要有科学的定义。

经彼得堡院士里赫曼于1744年开始，英国人布拉克和他的学生伊尔文等逐步工作，终于在1780年前后，温度、热量、热容量、潜热等一系列概念都已形成。

4.热本性说的争论

1）认为热是一种物质，即热质说。

代表人物：伊壁鸠鲁、付里叶、卡诺。

2）认为热是物体粒子的内部运动。

代表人物：笛卡尔、胡克、罗蒙诺索夫，伦福德。

他们认为：“尽管看不到，也不能否定分子运动是存在的。”

二、热力学第一定律的建立

热力学第一定律建立的成因

1）理论——迈尔

迈尔是明确提出“无不能生有”，“有不能变无”的能量守恒与转化思想的第一人。而这理论正是建立热力学第一定律的基础。

2）实验——焦耳

由于焦耳精心严谨地进行了热功当量测定等一系列实验，奠定了热力学第一定律的实验基础，得到了人们的认同。

3）一批科学家的不懈努力

亥姆霍兹将能量守恒定律第一次以数学形式提出来，而卡诺、赛贝等人也都有过这方面的见解。

4）说明了客观条件成熟，相应的自然规律一定会发现。

三、

热力学第二定律的建立：在实际情况中，并不是所有满足热力学第一定律的过程都能实现，比如热不会自动地由低温传向高温，过程具有方向性。这就导致了热力学第二定律的出台。克劳修斯、开尔文、玻尔兹曼等科学家为此做了重要贡献。1917年，能斯特进一步提出“绝对零度是不可能达到的”热力学第三定律。

八、温度计的发展历史简短介绍

最早的温度测量仪表，是意大利人伽利略于1592年创造的。它是一个带细长颈的大玻璃泡，倒置在一个盛有葡萄酒的容器中，从其中抽出一部分空气，酒面就上升到细颈内。当外界温度改变时，细颈内的酒面因玻璃泡内的空气热胀冷缩而随之升降，因而酒面的高低就可以表示温度的高低，实际上这是一个没有刻度的指示器。

1709年，德国的华伦海特于荷兰首次创立温标，随后他又经过多年的分度研究，到1714年制成了以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180度的水银温度记录仪，即至今仍沿用的华氏温度计。

1742年，瑞典的摄尔西乌斯制成另一种水银温度计，温度计以水的冰点为0度、沸点作为100度。到1745年，瑞典的林奈将这两个固定点颠倒过来，这种温度计就是至今仍沿用的摄氏温度计。

早在1735年，就有人尝试利用金属棒受热膨胀的原理，制造温度计，到18世纪末，出现了双金属温度计；1802年，查理斯定律确立之后，气体温度计也随之得到改进和发展，其精确度和测温范围都超过了水银温度计。

1821年，德国的塞贝克发现热电效应；同年，英国的戴维发现金属电阻随温度变化的规律，这以后就出现了热电偶温度计和热电阻温度计。1876年，德国的西门子制造出第一支铂电阻温度计。

国际现代通用的温标是1967年第13次国际权度大会通过的，1968年国际实用温标。它以13个纯物质的相变点，如氢三相点，即氢的固、液、气三态共存点（-259.34℃）；水三相点（0.01℃）和金凝固点（1064.43℃）等，作为定义固定点来复现热力学温度的。