Международная шкала температур

Шкалу с одной опорной точкой нетрудно согласовать со шкалой Кельвина - Менделеева, основанной на теореме Карно. Термодинамическая шкала (так называют шкалу Кельвина - Менделеева), как мы уже говорили, не изменяется, если все значения температур умножить на одно и то же число. Выбор опорной точки устраняет эту неоднозначность. Если, например, считать, что вода кипит при температуре T_k=373,15 К, то никакого произвола не остается: значения температур уже нельзя ни на что умножить, так как значение Т_k должно оставаться неизменным. Как обычно бывает, строгие с теоретической точки зрения методы оказываются непрактичными для повседневного использования в простых, не метрологических лабораториях. Термодинамической шкалой можно пользоваться только в специальных, хорошо оборудованных лабораториях. В обычных лабораториях пользуются шкалой, которая называется МПТШ68 (международная практическая температурная шкала, принятая в 1968 г.). По этой шкале температура кипения воды равна точно 100 °С, кроме того, есть другие опорные точки (довольно сложно воспроизводимые), которым также приписано определенное значение температуры. Такая шкала, конечно, не вполне совпадает с термодинамической, так как температура опорных точек на самом деле не абсолютно точна. Расхождение между МПТШ68 и термодинамической шкалой в районе точки кипения воды составляет 0,004-0,005 К. Таким образом, при измерении температуры в обычных лабораториях допускают ошибку в несколько десятых процента. Температура, по-видимому, есть самая неточная величина из тех, с которыми мы встречаемся почти на каждом шагу. Даже самые лучшие измерения дают ошибку 5*10^-3%. Такую же точность имеет известное сейчас значение газовой постоянной: R =8,3144±0,0026. К этому же типу относится и современное значение эквивалента тепла, если определять величину калории теплоемкостью воды. Чтобы избежать лишней неопределенности, калорию определяют в СИ точным соотношением: 1 кал=4,1868 Дж (точно!). Для сравнения со старыми измерениями переведем это значение в кгс*м: 1 большая кал=10³ кал=427 кгс*м.

Прецизионные тепловые измерения остаются и сейчас одними из самых трудных измерений в физической лаборатории.