四、物体温度科学计量标准
(一)温度计量标准历史
华氏温标(℉)规定:在标准大气压下,水,冰,氯化铵混合物的熔点为0度,水的沸点为212度,中间划分212等份,每等份为华氏1度,符号为℉,测得冰熔点为32℉,人口腔为96℉,华氏温度只在英美地区使用。
摄氏温标(℃)规定:在标准大气压下,冰的熔点为0度,水的沸点为100度,中间划分100等分,每等分为1摄氏度,符号℃。不过刚开始时,规定冰熔点为100度,水沸点为0度,是后来才改过来。摄氏温标是A.摄尔西乌斯在1742年首先提出的一种经验温标,得到人们的广泛使用。摄氏温标是以水的沸点和熔点为标准的温度制,现在摄氏温度有了新的定义,原来摄氏温标已废弃不用,但在数值上,它与过去人们习惯使用的摄氏温标温度很相近,(标准大气压下水和水蒸气之间的平衡温度)为100度和冰点(标准大气压下冰和被空气饱和的水之间的平衡温度)为零度作为温标的两个固定点。摄氏温标采用玻璃汞温度计作为内插仪器,假定温度和汞柱的高度成正比,即把水沸点与冰点之间的汞柱的高度差等分为100格,1格对应于1度。随着测温技术的发展,人们现在不使用玻璃汞温度计作为定义温标的内插仪器了,但是后来仍有人把水沸点为100度、冰点为零度的温标都称为摄氏温标。1954年第10届国际计量大会决定采用水三相点一个固定点来定义温度的单位,冰点已不再是温标的定义固定点了。温度的单位有了新的、更加精确和科学的定义以后,考虑到人们长期以来的使用习惯,仍然保留摄氏温度这一名词。某一热状态的摄氏温度,就是用它与一特定的热状态(比水三相点温度低0.01K的热状态,即零摄氏度)之间的温度差所表示的温度。这个温度差要用开尔文温度来表示。即摄氏温度就是按下式定义的温度t=T-273.15,式中t就是摄氏温度的符号,它的单位称为摄氏度,常用符号℃表示。式中T是开尔文温度。因此,现在的摄氏温度是从开尔文温度导出的,是以零摄氏度作为计算起点的温度。摄氏温度和开尔文温度相差一个常数273.15K,彼此可以互相换算。热力学温度可以表示成开尔文温度,也可以表示成摄氏温度。国际实用温标温度也可以用这两种温度来表示。在日常生活和工农业生产中见到的摄氏温度,都是国际实用温标的摄氏温度,即其温度数值是按国际实用温标的定义来确定的,而和摄氏温标的原始定义无关。
(二)最适合人体感受的温度制
为了方便科学研究,我们可将常态下的人体细胞维持内外平衡时的内核热子密度设定为1,外围热子密度为ρR,那么外热系数KR=ρR(因为这里简化为同层热子的关系,所以可将动量
