温度的测量与控制技术

【温度的测量】
　　温度是描述体系宏观状态的一个基本参量，是体系内部分子、原子平均动能大小的量度。体系内部分子、原子动能的增加或减少，则宏观上表现为体系温度的升高或降低。
　 两个互为热平衡体系的温度相等是温度测量的基础，当温度计与被测体系之间达到热平衡时，与温度有关的物理量才能用来表征体系的温度。而温度的量值与温标的选取有关。
　　一、温标
　温标是温度量值的表示方法。确定一种温标应包括：选择测温物质、确定基准点、划分温度值。下面介绍最常用的两种温标。
　1、热力学温标
　2、摄氏温标
　　二、温度计
　 温度计的种类有很多，测量时应根据需要选择温度计的类型：
　 （1）在一般实验中，常选用水银温度计，用来测量物理或化学变化的温度，如熔点、沸点、反应温度等。
　 （2）贝克曼温度计用于测量温差，其精确度的选择要与其他物理量的测量精度相对应。
　 （3）对于微小温差精确的测量，常选用多对串联的热电偶温度计、温差电阻温度计和热敏电阻温度计。
　 （4）在水银温度计使用的温度范围以外，可以选用电阻温度计或热电偶温度计，在更高温度时使用辐射温度计。
　*水银温度计
　*贝克曼温度计
　*热电偶温度计　
　*其他温度计
　*精密数字温度温差仪

【温度的控制】
　 在科学实验中，除了需要进行温度测量外，还常常需要维持某一恒定的温度。在物理化学实验中，所测量的许多物理化学参数如速率常数、旋光度、电导率、折射率、电动势、平衡常数、渗透压、表面张力及介电常数等都与温度有关，要求恒定在某一温度下进行测量。
　 达到恒温的最简单方法就是维持纯物质两相或二组分体系三相间的平衡（在恒定压力下），这种方法的优点是温度稳定性极好、控制精度极高而且经济、操作简便。常见的这类体系有液氮（77.3K）、冰-水（273.2K）、干冰-丙酮（194.7K）、沸点水（373.2K）、沸点萘（491.2K）、沸点硫（717.8K）、Na₂SO₄·10H₂O（305.53K）等等，但这一类恒温温度是不能随意调节的。另一类恒温控制则是通过电子温控系统实现对温度的控制，其特点是控温范围宽，可根据需要随意设定所控温度。这里仅介绍最常见的液浴恒温槽、超级恒温槽及PID温度精密控制。
　 一、液浴恒温槽
　 二、超级恒温槽
　　三、PID温度精密控制