基本介紹
- 中文名：溫度單位
- 外文名：degree-day
- 拼音：wendu danwei
- 相關領域：熱力學
- 國際單位：開爾文“K”
開爾文,華氏度,攝氏度,蘭氏度,列氏度,牛頓溫標,
開爾文
r為基礎，而Tt r國際上已於1967年協定,精確地等於273.16K。(圖略)
1K=1/273.16 Tt r
開爾文是用英國科學家開爾文的名字命名的
威廉·湯姆森（William·Thomson），後來的開爾文勳爵(Lord·Kelvin of Largs)，1824年6月26日生於英國北愛爾蘭貝爾法斯特。他的特殊天賦和理解力很早就表現出來了,以致他在10歲就被格拉斯哥大學註冊錄取。16歲他作為大學生來到劍橋，在劍橋他所有功課成績都很優秀。湯姆森作為格拉斯哥大學物理學教授從1846年開始從事教學和科學研究。人們說，在他那兒，計畫1小時的課經常持續3個小時。
湯姆森的興趣一向在熱力學和電學方面。熱能的研究使他認識了一個可能最低的溫度，即溫度的絕對零度。他把這個-273.15℃的溫度點當作一個新的溫度和溫標（圖略）的出發點。他與一位英國物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦爾（James·Prescott·Joule 1818~1889）一起發現了用他們兩人名字命名的“焦爾-湯姆森效應”。它表明，理想氣體在沒有外界做功而膨脹時，使其冷卻到足夠低的溫度。發生冷卻是由於膨脹時必須通過內部做功以克服氣體的分子力。*1856年湯姆森認識到按照他的名字命名的熱電“湯姆森效應”，它包含，當一個電流通過，在一個均勻的電導體中存在一個溫度落差按照它的方向產生熱或取走熱。
“湯姆森熱”和一個導電體的焦耳電流熱(它取決於導體的電阻和電流強度)是不能混淆的。另外湯姆森還認識到可以轉化為機械功的熱能。作為熱力學過程不可逆性的一個量，用熵的概念他與魯道夫·克勞西烏斯(Rudolf·Claustus1822~1888)同時創立了熱力學第二定律,亦即所有的熱力機只能把它從一種熱材料取走的熱能的一部分轉換成機械功。這個熱能的剩餘部分又總是被散發給冷材料。
在電學領域按照他的名字命名的開爾文電流天平屬於最重要的發明。它可以確定機械力和電流強度之間的關係。電流天平特別在測量電流和檢定電流計中得到套用。值得一提的是他還研製了靜電伏特計,它能夠相當精確的測量當時最高大約10kV的電壓。此外湯姆森改進了許多測量方法並且發明了無數其他的測量儀器，比如說精確測定很小電阻的測量電橋，它被稱作為湯姆森測量電橋。湯姆森通過參與實現大不列顛和美國之間首次海底電纜連線名揚國外。他是這個項目的發起人之一，並計算了電纜。經海底電纜的第一次通話是1858年8月17日通過北大西洋從大不列顛通往美國。無可置疑，這項海底電纜的連線是19世紀最大的技術貢獻。遺憾的是,因為出現了故障,用這個電纜向大西洋另一方大約只通了700次話。跨越大西洋持續的通信直到1866年初才在兩洲之間建起,這項工作湯姆森同樣參與並起了決定性的作用。
威廉·湯姆森1882年被授予貴族稱號後被尊稱為拉格斯的開爾文勳爵。1907年12月17日死於蘇格蘭拉格斯附近的內斯霍爾(Netherhall)，享年84歲。他的成就得到了承認，他是19世紀傑出的和受人尊敬的自然科學家。他把最後的長眠之處選在伊薩克·牛頓爵士(1643-1727)旁邊的威斯敏斯特爾教堂。
*焦爾-湯姆森效應：氣體經歷焦爾-湯姆森膨脹時溫度隨壓強的變化。
焦爾-湯姆森膨脹：流體通過多孔塞或部分開放的活門從高壓到低壓的不可逆絕熱膨脹。
華氏度
華氏度(fahrenheit)和攝氏度(Centigrade)都是用來計量溫度的單位。包括中國在內的世界上很多國家都使用攝氏度，美國和其他一些英語國家使用華氏度而較少使用攝氏度。
華氏度（°F）： 溫度的一種度量單位。 華氏度：F=32+1.8×C 華氏度是以其發明者德國人Gabriel D. Fahrenheit（華倫海1681—1736）命名的，其結冰點是32°F。沸點為 華氏度212°F。 他發現液體金屬水銀比酒精更適宜製造溫度計，於是發明了水銀溫度計。當大氣壓為1.01X10^5Pa時，把水的冰點設為32度，把水沸點設為212度，把32度到212度之間平均分成180等分，每等分為1華氏度。
攝氏度
“在一個標準大氣壓下，把冰水混合物的溫度定為零度，把沸水的溫度定為100度，它們之間分成100等份，每一等份是攝氏度的一個單位，叫做1攝氏度。”
攝氏度的發明者是安德斯·攝爾修斯（Anders Celsius 1701-1744），其結冰點是0℃，沸點為100℃。 1714年德國人法勒海特（Fahrenheit）以水銀為測溫介質，製成玻璃水銀溫度計，選取氯化銨和冰水的混合物的溫度為溫度計的零度，
人體溫度為溫度計的100度，把水銀溫度計從0度到100度按水銀的體積膨脹距離分成100份， 每一份為1華氏度，記作“1℉”。按照華氏溫標，則水的冰點為32℉，沸點為212℉。“華氏溫標”是經驗溫標之一。在美國的日常生活中，多採用這種溫標。規定在一大氣壓下水的冰點為32度，沸點為212度，兩個標準點之間分為180等分，每等分代表1度。 華氏溫度用字母“F”表示。
攝氏溫度（℃）和華氏溫度（℉）之間的換算關係為：
F=9℃/5+32，或 ℃=5（F-32）/9 攝氏度×9/5+32=華氏度。 寒暑表中通常有兩個刻度：攝氏度（記為0℃）和華氏度（記為0℉）。 華氏度與攝氏度的進率：華氏度=32+攝氏度×1.8 攝氏度=（華氏度－32）÷1.8
蘭氏度
英文名字為：Rankine。 為熱力學溫度，由格拉斯哥大學工程師William John Macquorn Rankine 在1859年提出並且命名，單位為°R。
絕對零度的時候（即0開爾文），蘭氏度也為零。但是蘭氏度定義為華氏度加上相應值而不像開爾文是定義為攝氏度減去相應值。[°R] = [°F] + 459.67， 也可以 [°R] = [K] × 1.8。
列氏度
拼寫為：Réaumur。
列氏溫標（記為°Ré, °Re, °R）由法國科學家René Antoine Ferchault de Réaumur於1731年提出的。水的冰點被訂為列氏0度，而沸點則為列氏80度。因此，如欲將列氏溫標表示的溫度轉為攝氏溫標，須把列氏乘上1.25（即 oC=1.25×oR）。如換成熱力學溫標，則使用 K=1.25×oR+273.15。即 R = 0.8 × C。
牛頓溫標
牛頓溫標是艾薩克·牛頓於1700年左右發明的溫標。最初，他使用了從“冬天的冷氣”到“廚房中灼熱的煤塊”等共約20種參考點來定義溫標。不過後來他對這一方法不滿，改為將“0度”定義為雪融化的溫度（水的冰點），“33度”定義為水沸騰的溫度（水的沸點）。由於這一定義方法與攝氏溫標有著相同的參考點，因而可以說牛頓溫標是攝氏溫標的雛型。事實上，安德斯·攝爾修斯在發明攝氏溫標時，很可能已經知道了牛頓溫標的存在。
現今，通常使用符號°N來表示牛頓溫標。
