Cтраница 2
Если же, однако, расхождения этих двух шкал велики, становится очень трудно избежать скачков наклона в точках соединения различных интерполяционных приборов. Измерения термодинамических температур обсуждаются детально в гл. [16]
Единицы измерений ( градусы) и способы их стандартизации выбираются путем соглашения между экспертами. Единица измерения термодинамической температуры ( кельвин) определяется как 1 / 273 16 температуры, соответствующей тройной точке воды. [17]
Теоретической основой построения термодинамической температурной шкалы является обратимый цикл Карно в тепловой системе. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, неосуществима, а измерения термодинамической температуры с помощью газового термометра требуют сложного оборудования и трудны экспериментально, поэтому VII Генеральной конференцией по мерам и весам ( 1927 г.) принята для практических измерений Международная практическая температурная шкала. [18]
В связи с тем, что с 1 января 1963 г. вводится в действие как предпочтительная Международная система единиц ( ГОСТ 9867 - 61), а данная книга была подготовлена к изданию в 1961 - 1962 г., издательство считает необходимым привести переводные коэффициенты от старых к новым - предпочтительным единицам. Основными единицами новой системы являются: метр ( м) - единица измерения длины; килограмм ( кг) - единица измерения массы: секунда ( сек) - единица измерения времени; ампер ( а) - единица измерения силы электрического тока; градус Кельвина ( К) - единица измерения термодинамической температуры; свеча ( ев) - единица измерения силы света. [19]
В связи с тем, что cl января 1963 г. вводится в действие как предпочтительная Международная система единиц ( ГОСТ 9867 - 61), а данная книга была подготовлена к изданию в 1961 - 1962 г., издательство считает необходимым привести переводные коэффициенты от старых к новым - предпочтительным единицам. Основными единицами новой системы являются: метр ( м) - единица измерения длины; килограмм ( кг) - единица измерения массы: секунда ( сек) - единица измерения времени; ампер ( а) - единица измерения силы электрического тока; градус Кельвина ( К) - единица измерения термодинамической температуры; свеча ( ев) - единица измерения силы света. [20]
Термодинамическая шкала является основной температурной шкалой. Однако, как отмечено выше, измерение температуры по этой шкале затруднительно. Экспериментальные трудности, возникающие при измерениях термодинамической температуры, привели к установлению практической шкалы, которая называется Международной практической температурной шкалой. Положение о Международной практической температурной шкале, определяющее эту шкалу, разрабатывается и принимается международным органом - Генеральной конференцией по мерам и весам. Это положение регулярно подвергается пересмотру и уточнению с учетом проведенных метрологических исследований. [21]
Это затруднение было преодолено в ревизии температурной шкалы 1968 г., когда единица температуры по практической и термодинамической шкалам была одинаково определена равной 1 / 273 16 части термодинамической температуры тройной точки воды. Единица получила название кельвин вместо градус Кельвина и обозначение К вместо К. При таком определении единицы интервал температур между точкой плавления льда и точкой кипения воды может изменять свое значение по результатам более совершенных измерений термодинамической температуры точки кипения. В температурной шкале 1968 г. значение температуры кипения воды было принято точно 100 С, поскольку не имелось никаких указаний на ошибочность этого значения. Однако новые измерения с газовым термометром и оптическим пирометром, выполненные после 1968 г., показали, что следует предпочесть значение 99 975 С ( см. гл. Тот факт, что новые первичные измерения, опирающиеся на значение температуры 273 16 К для тройной точки воды, дают значение 99 975 С для точки кипения воды, означает, что ранние работы с газовым термометром, градуированным в интервале 0 С и 100 С между точкой плавления льда и точкой кипения воды, дали ошибочное значение - 273 15 С для абсолютного нуля температуры. Исправленное значение составляет - 273 22 С. [22]
Наибольший интерес из приведенных в табл. 3 данных представляют средние значения для различных периодов времени. Значение Т0 возрастает по мере отбрасывания старых данных. Следует напомнить, что до 1920 г. цель всех работ, в которых измерялся температурный коэффициент, заключалась не в определении значения этого коэффициента, а в измерении термодинамической температуры. После 1920 г. все измерения, за исключением работ Хеннинга и Стто ( 1920 г.) и Кейеса, Тауншенда и Янга ( 1922 г.), проводились исключительно с целью определения значения Т0; при этом конструкция системы газового термометра выбиралась такой, чтобы обеспечить максимальную точность в определении температурного коэффициента. [23]
Достоинством международной практической шкалы является сравнительная простота экспериментов для ее воспроизведения. Однако она является лишь приближением к термодинамической шкале. Эта шкала не является чедо-то постоянным и окончательно установленным. По мере совершенствования методики измерения термодинамической температуры значения постоянных точек практической шкалы уточняются. [24]
Международная температурная шкала является практическим осуществлением термодинамической температурной шкалы. Таким образом, единица СИ - градус Кельвина - практически была принята в СССР в качестве основной единицы еще в 1934 г. В соответствии с ОСТ ВКС 7772 Тепловые измерения. И только в действующем в настоящее время ГОСТ 8550 - 61 Тепловые единицы в качестве основной единицы принят градус Кельвина-единица измерения термодинамической температуры. Однако для выражения практических результатов измерений допускается применение единицы температуры Международной практической температурной шкалы-градуса Цельсия. Таким образом, ГОСТ 8550 - 61 предусматривает применение двух шкал, но в качестве основной принимается термодинамическая температурная шкала. [25]