Полякова Л.С., Кашарин Д.В. Метеорология и климатология

Основные единицы измерения температуры. Приборы для измерения температуры почвы и воздуха

Приборы для измерения температуры почвы и воздуха

Для измерения температуры среды применяют различные виды термометров:

  • жидкостные,
  • деформационные,
  • термоэлектрические.

Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объема жидкости с изменением температуры, В качестве жидкости в таких термометрах используется ртуть или спирт. Ртутные термометры более чувствительны, но ртуть замерзает при -38,9°. Поэтому для измерения низких температур пользуются спиртовыми термометрами.

Термоэлектрические термометры основаны на изменении электродвижущей силы термопар, возникающей вследствие разности температур спаев. Термопары могут быть из меди и константана.

Термометры сопротивления основаны на принципе изменения сопротивления проводников и полупроводников с изменением температуры. Особенно точны полупроводниковые термометры сопротивления – термистры.

Деформационные термометры основаны на принципе изменения линейных размеров твердых тел с изменением температуры. Приемником таких термометров является биметаллическая пластинка или пружина из меди и железа.

Основные единицы измерения температуры

Сравнимость показаний термометров осуществляется по их градуировочным шкалам. Единицы измерения температуры зависят от выбранной температурной шкалы. Существуют шкалы Фаренгейта, Реомюра, Цельсия, Кельвина.

Шкала Фаренгейта (1724 г.) – температурная шкала, 1 градус которой равен 1/180 температуры кипения воды и таяния льда. При нормальном атмосферном давлении таяние льда 32°F. Она связана с температурой по шкале Цельсия t°C = 5/9 (t°F - 32°).

Шкала Реомюра (1730 г.) – температурная шкала, 1 градус которой равен 1/80 температуры кипения воды и таяния льда при нормальном атмосферном давлении. R°C=5/4°C.

Наиболее широкое распространение получили шкалы Цельсия и Кельвина.

Градус шкалы Цельсия (1742 г.) (°С) составляет 1/100 интервала между точками таяния льда (0°С) и кипения воды (100°С).

Градус шкалы Кельвина (1848) (°К) определяется как 1/273,16 член, термодинамической шкалы между абсолютным нулем (-273,16°С) и тройной точкой. Связи между температурой по шкале Кельвина (Т) и по шкале Цельсия t°K = t°C + 273,16.

Сопоставление температурных шкал Фаренгейта, Цельсия (стоградусной) и Кельвина приведено на рисунке 4.6.

Сопоставление температурных шкал Фаренгейта, Цельсия (стоградусной) и Кельвина
Рисунок 4.6. Сопоставление температурных шкал Фаренгейта, Цельсия (стоградусной) и Кельвина