基本解释

　  基本概念

　　经典热力学中的温度没有最高温度的概念，只有理论最低温度“绝对零度”。热力学第三定律指出，“绝对零度”是无法通过有限次步骤达到的。在统计热力学中，温度被赋予了新的物理概念——描述体系内能随体系混乱度（即熵）变化率的强度性质热力学量。由此开创了“热力学负温度区”的全新理论领域。通常我们生存的环境和研究的体系都是拥有无限量子态的体系，在这类体系中，内能总是随混乱度的

增加而增加，因而是不存在负热力学温度的。而少数拥有有限量子态的体系，如激光发生晶体，当持续提高体系内能，直到体系混乱度已经不随内能变化而变化的时候，就达到了无穷大温度，此时再进一步提高体系内能，即达到所谓“粒子布居反转”的状态下，内能是随混乱度的减少而增加的，因而此时的热力学温度为负值！但是这里的负温度和正温度之间不存在经典的代数关系，负温度反而是比正温度更高的一个温度！经过量子统计力学扩充的温标概念为：无限量子态体系：正绝对零度＜正温度＜正无穷大温度，有限量子态体系：正绝对零度＜正温度＜正无穷大温度＝负无穷大温度＜负温度＜负绝对零度。正、负绝对零度分别是有限量子态体系热力学温度的下限和上限，均不可通过有限次步骤达到。

　　温度是物体内分子间平均动能的一种表现形式。分子运动愈快，物体愈热，即温度愈高；分子运动愈慢，物体愈冷，即温度愈低。这种现象被描述为一个物体的热势，或能量效应。当以数值表示温度时，即称之为温度度数。值得注意的是，少数几个分子甚至是一个分子构成的系统，由于缺乏统计的数量要求，是没有温度的意义的。

　　大气层中气体的温度是气温，是气象学常用名词。它直接受日射所影响：日射越多，气温越高。

 【热力学第零定律与温度】

    如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。这一结论称做“热力学第零定律”。热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系。它为建立温度概念提供了实验基础。这个定律反映出：处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征，这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数，这个状态函数被定义为温度。而温度相等是热平衡之必要的条件。

 【摄氏温标与华氏温标】

  华氏度(Fahrenheit) 和摄氏度(Centigrade)都是用来计量温度的单位。包括我国在内的世界上很多国家都使用摄氏度，美国和其他一些英语国家使用华氏度而较少使用摄氏度。

   华氏度是以其发明者Gabriel D. Fahrenheir(1681-1736)命名的，其

结冰点是31°F,沸点为212°F。 1714年德国人法勒海特(Fahrenheit)以水银为测温介质，制成玻璃水银温度计，选取氯化铵和冰水的混合物的温度为温度计的零度，人体温度为温度计的100度，把水银温度计从0度到l00度按水银的体积膨胀距离分成100份，每一份为1华氏度，记作“1℉”。按照华氏温标，则水的冰摄氏温标

 

　　摄氏度的发明者是Anders Celsius(1701-1744)，其结冰点是0°C，沸点为100°C。 1740年瑞典人摄氏(Celsius)提出在标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为0度，水的沸腾温度规定为100度。根据水这两个固定温度点来对玻璃水银温度计进行分度。两点间作100等分，每一份称为1摄氏度。记作1℃。

　　摄氏温度和华氏温度的关系：　T ℉ = 1.8t℃ + 32 (t为摄氏温度数，T为华氏温度数)

 【温度对自然的影响】

　　温度对音速、空气密度、声阻抗有显著影响。

　　不同温度对音速、空气密度、声阻抗的影响如下表：

温度（°C）音速（m/s）空气密度（kg/m3）声阻抗（s/m3）

　　-10　325.4 1.341 436.5

　　-5 328.5 1.316 432.4

 

　　0 331.5 1.293 428.3

　　5　334.5 1.269 424.5

　　10 337.5 1.247 420.7

　　15 340.5 1.225 417.0

　　20 343.4 1.204 413.5

　　25 346.3 1.184 410.0

　　30 349.2 1.164 406.6

【测温方法】
　　测量温度的方法很多，按照测量体是否与被测介质接触，可分为接触式测温法和非接触式测温法两大类。
　　接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。这种方法优点是直观可靠，缺点是感温元件影响被测温度场的分布，接触不良等都会带来测量误差，另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。
　　非接触式测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触，而是通过辐射进行热交换，故可以避免接触式测温法的缺点，具有较高的测温上限。此外，非接触式测温法热惯性小，可达1/1000S，故便于测量运动物体的温度和快速变化的温度。由于受物体的发射率、被测对象到仪表之间的距离以及烟尘、水汽等其他的介质的影戏那个，这种方法一般测温误差较大。
　　【温度按照测量方法的不同还有对人体的影响不同可以再分为】
　　1.干球温度干球温度是我国现行的评价矿井气候条件的指标之一
　　特点：在一定程度上直接反映出矿井气候条件的好坏。指标比较简单，使用方便。但这个指标只反映了气温对矿井气候条件的影响，而没有反映出气候条件对人体热平衡的综合作用
　  2.湿球温度湿球温度这个指标可以反映空气温度和相对湿度对人体热平衡的影响，比干球温度要合理些。但这个指标仍没有反映风速对人体热平衡的影响
　　3.等效温度等效温度定义为湿空气的焓与比热的比值。它是一个以能量为基础来评价矿井气候条件的指标
　　4 .同感温度这个指标是通过实验，凭受试者对环境的感觉而得出的同感温度计算图
　　5.卡他度卡他度用卡他计测定
　　特点反映了气温和风速对气候条件的影响，但没有反映空气湿度的影响。为了测出温度、湿度和风速三者的综合作用效果。