k和摄氏度的换算

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温标及各种温标的介绍

温标

温度数值的表示方法叫做“温标”．为了定量地确定温度，对物体或系统温度给以具体

的数量标志，各种各样温度计的数值都是由温标决定的．为量度物体或系统温度的高低对温

度的零点和分度法所做的一种规定，是温度的单位制．建立一种温标，首先选取某种物质的

某一随温度变化的属性，并规定测温属性随温度变化的关系；其次是选固定点，规定其温度

数值；最后规定一种分度的方法．最早建立的温标是华氏温标、摄氏温标，这些温标统称为

经验温标．它们的缺陷是温度读数与测温物质及测温属性有关，测同一热力学系统的温度，

若使用摄氏温标标定的不同测温属性的温度计，其读数除固定点外，并不严格一致．经验温

标现已废弃不用．为了统一温度的测量，温度的计量工作中采用理想气体温标为标准温标．规

定温度与测温属性成正比关系，选水的三相点为固定点．在气体液化点以下及高温下理想气

体温标不适用，由于氦的液化温度最低，因此氦温度计有它一定的优越性．国际单位制中采

用的温标，是热力学温标．它的单位是开尔文，中文代号是开，国际代号是K．

摄氏温标

摄氏温标是经验温标之一，亦称“百分温标”．温度符号为t，单位是摄氏度，国际代号

是“℃”．摄氏温标是以在一大气压下，纯水的冰点定为0℃．在一大气压下，沸点作为100℃，

两个标准点之间分为100等分，每等分代表1℃．在温度计上刻100℃的基准点时，并不是

把温度计的水银泡（或其他液体）插在沸腾的水里，而是将温度计悬在蒸汽里．实验表明只

有纯净的水在正常情况下沸腾时，沸水的温度才同上面蒸汽温度一样．若水中有了杂质，溶

解了别的物质，沸点即将升高，也就是说，要在比纯净水的沸点更高的温度下才会沸腾．如

水中含有杂质，当水沸腾时，悬挂在蒸汽里的温度计上凝结的却是纯净的水，因此它的水银

柱的指示跟纯净水的沸点相同．在给温度计定沸点时，避免水不纯的影响，应用悬挂温度计

的方法．为了统一摄氏温标和热力学温标，1960年国际计量大会对摄氏温标予以新的定义，

规定它应由热力学温标导出，即：

t=T-273.15

用摄氏度表示的温度差，也可用“开”表示，但应注意，由上式所定义的摄氏温标的零

点与纯水的冰点并不严格相等，沸点也不严格等于100℃．

华氏温标

华氏温标是经验温标之一．在美国的日常生活中，多采用这种温标．规定在一大气压

下水的冰点为32度，沸点为212度，两个标准点之间分为180等分，每等分代表1度．华

氏温度用字母

F



表示．它的冰点为32度，沸点是212度，与摄氏温标两标准点相对应关系

是

9

5

180

100



，摄氏温度（C）与华氏温度（F）之间的换算关系为：

32

5

9

CF

，或

)32(

9

5

FC

摄氏温标与华氏温标的各种温度计，在玻璃管中根据不同的用途，装有不同的液体（如

煤油、酒精或水银），由于液体膨胀与温度之间并不严格遵守线性关系，而且不同的液体和

温度的非线性关系彼此也不一样，由于测温物质而影响温标的准确性，为此这些经验温标已

在废弃之列．

热力学温标

热力学温标亦称“开尔文温标”、“绝对温标”．它是建立在热力学第二定律基础上的一

种和测温质无关的理想温标．它完全不依赖测温物质的性质．1927年第七届国际计量大会

曾采用为基本的温标．1960年第十一届国际计量大会规定热力学温度以开尔文为单位，简

称“开”，用K表示．根据定义，1开等于水的三相点的热力学温度的1/273.16．由于水的三

相点在摄氏温标上为0.01℃，所以0℃=273.15K．热力学温标的零点，即绝对零度，记为

“0K”．热力学温标，按照国际规定是最基本的温标，它只是一种理想温标．理想气体温标

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由于在它所能确定的温度范围内等于热力学温标，所以往往用同一符号T代表这两种温标

的温度．在理想气体温标可以实现的范围内，热力学温标可通过理想气体温标来实现．

兰氏温标

兰氏温标该温标是美国工程界使用的一种温标．开氏温标以水的三相点为273.16K，

兰氏温标以273.16K作为491.688°R．它们都是从绝对零度起算，所以热力学温标又叫绝对

温标．

华氏温度F

t

与兰氏温度R

t

的关系是

67.459

RF

tt

国际实用温标

国际实用温标从准确与实用出发，在1927年第七届国际计量大会上决定采用国际温

标．由于科学技术不断地发展，工业生产上的需要，国际温标不断修改，目前所采用的国际

实用温标，是1968年国际计量委员会对1948年国际实用温标（1960年修正版）作了重要

修改而建立的．1968年国际实用温标选取的方法，是根据它所测定的温度可紧密接近热力

学温度，而其差值应在目前测定准确度的极限之内．1968年国际实用温标在国际实用开耳

文温度和国际实用摄氏温度之间是用符号68

T

和68

t

来加以区分的．68

T

和68

t

之间的关系是：

15.273

6868

Tt

．68

T

和68

t

的单位如在热力学温度T和摄氏温度t中一样仍为开尔文（符号

K）和摄氏度（符号℃）．常用的换算公式是T=t+273.15．

理想气体温标

即用任何一种气体，无论定容还是定压所建立的一种温标，在气体压强趋于零时的极

限温标称为“理想气体温标”．定义式为T=limT（p）=limT（V）．为统一温度的测量，在

温度的计量工作中采用理想气体温标来实现热力学温标，测温属性是理想气体的压强或体

积．规定温度与测温属性成正比关系，T（p）=ap，或T（V）=aV．选水的三相点为固定点，

规定水的三相点温度为273.16K．饱和蒸气压为610.5帕，因此可以得到测温泡中气柱在水

的三相点时的压强和体积．理想气体温标用气体温度计来实现，但读数与气体的个性无关．受

气体共性限制，在气体液化点以下及高温下，理想气体温标不适用．由于氦的液化温度最低，

且不易在金属（铂）中扩散，所以氦温度计，具有一定的优越条件．