Учебное пособие Нижний Новгород 2015 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное

Глава 2. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР

1. Общие сведения об измерениях температуры

Температура T, К, является условной статистической величиной, прямо пропорциональной средней кинетической энергии частиц:

T  ² Ek , (2.1)
3
где E – кинетическая энергия поступательного движения молекул, Дж; k – по- стоянная Больцмана, k = 1,3807·10⁻²³ Дж/К.
Измерение температуры тела на практике возможно только путем срав- нения нагретости объекта и средства измерения. Для количественной оценки температуры тела существуют температурные шкалы, которые являются функ- цией изменения физического свойства вещества от температуры.
Единицей измерения температуры в системе СИ по термодинамической температурной шкале принят градус Кельвина, который является 1/273,16 части интервала между температурой тройной точки воды (температуры равновесно- го состояния водяного пара, жидкой воды и льда) и абсолютным нулем темпе- ратуры (самой низкой возможной температуры в природе).
В настоящее время существуют альтернативные температурные шкалы, применяемые в узких областях науки и техники, перевод единиц температуры в которых проводится следующим образом:
С  К  273,16  ⁵ (F  32)  ¹⁰⁰ N  ⁵ R , (2.2)
9 33 4
где °C, °F, °N, °R – градусы Цельсия, Фаренгейта, Ньютона и Реомюра.
Для проведения технических измерений температур предназначены тер- мометры. Первая практическая конструкция термометра была предложена Га- лилео Галилеем в 1595 г. По характеру взаимодействия средства и объекта из- мерения термометры подразделяются на контактные и бесконтактные.
Для контактных термометров необходим тепловой контакт первичного преобразователя с измеряемой средой. Бесконтактным термометрам достаточно измерений собственного либо оптического излучения.
Контактные термометры делятся на термометры расширения, манометри- ческие термометры, термопары и термометры сопротивления. Бесконтактные термометры подразделяются на пирометры и тепловизоры.

2.