§1-5 溫度之度量與大氣常用單位
（a）溫度之度量
經驗告訴我們，系統之熱力狀態（thermal state）會因與其他物體接觸而
改變。若我們將此系統與其他物體隔絕，則此時系統是處於絕熱（adiabatic）
狀態下。另外若有一絕熱容器包含了二種物體，則經過一段長時間後，它們將
到達一個熱力平衡（thermal equilibrium）的狀態。對於所有處於熱力平衡下之
物體而言，它們皆有一相同之溫度，為了量度溫度，我們需要定義出溫度尺度
（temperature scale）來，通常我們利用某一個熱力物質之熱力特性參數（X）
來定義溫度之尺度，例如：
T = cX 或者 t = aX + b （1.5.1）
表1.1列出常用來量度溫度之熱力物質與其對應之熱力特性參數：
Thermometric substance Thermometric property X
Gas, at constant volume Pressure
Gas, at constant pressure Specific volume
Thermocouple, at constant
pressure and tension
Electromotive force
Pt wire, at constant pressure and tension Electrical resistance
Hg, at constant pressure Specific volume
表1.1： 溫度之經驗尺度
由上表中知，使用不同之熱力物質時，將會產生不同a,b和c之值。
由上述討論知，溫度之尺度隨著熱力物質之不同而改變，為了得到一個與
熱力物質特性無關之溫度尺度， 我們定義了一個理想氣體之絕對溫度
（absolute temperature）尺度
p t
t p
T T p
0
lim
→
= （1.5.2）
上述方程中Tt 代表水之三相點，此種溫度以K（Kelvin）為單位，通常我們取
Tt =273.16K。圖1.1為利用水當熱力物質所得到之溫度尺度，由圖中我們知道冰
之溶點為273.15K而水之沸點則為373.15K。
No comments:
Post a Comment