摄氏符号(热力学温标和摄氏温标)

热力学温标的定义要用热力学第二定律。我们先直接引用，然后在后面几页严格证明。热力学的温标给出的是绝对零度，只能无限接近，不能达到(也就是热力学第三定律)。

在国际温标中，热力学温度T的单位是开尔文，简称kai，符号是K，定义为水三相点热力学温度的1/273.16。这种水的冰点是273.15K，它定义了摄氏度:

t/℃=T/K-273.15

温度的单位是摄氏度，等于开尔文，符号是℃。

我们在状态方程中使用的温度都是热力学温度。

理想气体温标示意图

热力学标度定义的温度只是理论上的，实验上很难达到。等容气体温度计测量温度的原理是利用理想气体的状态方程。

pV=nRT，T=pV/nR

气体在气泡中充气，气泡体积为V0，保持不变，气泡与待测温度的物体热接触良好。充气量N已知。只要测出气体压力P，就知道温度T，但此时得到的温度不是我们所要求的。因为用的是理想气体的物态方程，所以必须使p→0。在实验中，我们可以逐渐减小充气量N，并测量逐渐减小的压力p。从p1、p2、p3、...，我们可以得到T1，T2，T3，...，在P-T图上画一条直线，延伸到p→0，温度轴上的焦点就是待测温度“T”。

在热力学温标之前建立摄氏温标，使冰点为0℃，沸点为100℃，中间平分。摄氏温度的符号是T，单位是℃。1966年，国际计量大会重新定义了摄氏温标，并从热力学温标衍生而来。

t/℃=T/K —273.15

这样，我们可以使摄氏温标与热力学温标一致。按照国际标准，只使用上述两种温标，但有些国家还在使用另一种温标——华氏温标。它的单位是华氏温度，符号是℉,与摄氏温度的关系是

tF/℉=9/5 t/℃ + 32

因为用定容气体温度计直接实现热力学温度在技术上非常困难，只有少数几个国家能做到。为了有一个各国都能接受的、一致的温度测量标准，从1927年开始，国际计量大会制定了国际温标，几经修改，现在使用的是1990年的国际温标。

1990年国际温标对热力学温度和摄氏温度的定义是我们以前的方法，温标的最低温度是0.65K K，国际温标借助17个定义的固定点、不同指定温区的温度计以及温度计的测温特性与温度的关系来定义温标。在0.65K到5.0K之间，氦三、氦四蒸气压温度计及其蒸气压和温度点用内插法公式标定和定义:在平衡氢的三相点(13.803K)到银的凝固点(1234.93K)之间，铂电阻温度计在一组固定点标定，用正在进行的内插法公式定义；银的凝固点由光学高温计、固定点和普朗克辐射定律确定。

用国际温标，ITS-90可以在所有国家出现，然后传播到全国。

0.65K以下没有国际温标，当然人们希望有一个一致认可的温标，一直到低得多的温度。从目前的研究情况来看，可能会选取一些固定点，比如超导体的零磁场转变点。

今天的温标介绍到此结束。希望大家继续关注老郭的热力学系列文章。让我们一起努力，一起学习，一起讨论。至于我要重点说的部分，我会在文章里给大家解释，我们可以为有兴趣的伙伴成立一个研究小组。呵呵，我们现在最需要的是一个会解场方程的数学好帮手。