3-1
溫度與熱
3-1-1
熱平衡與溫度計
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測溫性質
氣體熱膨脹實驗
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溫標
溫標的演變
溫度計
3-1-2
熱量與比熱
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物體的吸熱與放熱
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水的比熱較多數物質大
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海洋性氣候
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什麼是水當量
溫標的演變
十七世紀,英國科學家虎克(RobertHooke,1635-1703)首先注意到,將溫度計放入冰和水共存的環境時,溫度計內的液面始終會維持在同一高度,這表示水變成冰或冰熔化成水的過程,是在固定溫度下進行的。
1712年左右,德國物理學家華倫海特(Daniel Fahrenheit,1686-1736)以虎克的研究為基礎,將冰與鹽相混合後,所能達到的最低溫度定為0℉,而概略地將人體溫度定為100℉,兩者間等分成100個刻度。在此刻畫下,一大氣壓下水的冰點是32℉,而沸點則是212℉。這種溫標稱為「華氏溫標」,至今只有美國等少數國家仍在使用。
1742年,瑞典天文學家攝西阿斯(AndersCelsius,1701-1744)將一大氣壓下水的冰點定為100°,沸點定為0°,兩者間均分成100個刻度,和現行攝氏溫標恰好相反。1743年,才被修改成現行使用中的攝氏溫標。此溫標在使用上非常方便,因此在採用公制單位系統的國家甚受歡迎。1954年,第十屆國際度量衡大會為表彰攝氏的貢獻,特別將此溫標命名為「攝氏溫標」。華氏溫標和攝氏溫標的換算關係為
華氏溫度=(9/5)×攝氏溫度+32
1848年,愛爾蘭人克耳文爵士(Lord Kelvin,原名為William Thomson,1824-1907)根據法國物理學家卡諾(Nicolas Leonard Sadi Carnot,1796-1832)的熱力學理論,創立了絕對溫標。其優點是不受使用物質的影響,在各溫度範圍下均能適用。
1927年,第七屆國際度量衡大會,採用其作為最基本的溫標。
1960年,第十一屆國際度量衡大會,特將冰、水和水蒸氣三相共存時的溫度定為273.16K,稱為水的三相點。絕對溫標又稱克氏溫標,以紀念克氏之貢獻,它和攝氏溫標間的換算關係是
絕對溫度=攝氏溫度+273.15