气体温度计（gasthermometer）物理小百科知识

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气体温度计（gasthermometer）

气体温度计(gasthermometer)

利用理想气体的状态方程PV=nRT的原理制成的温度计。它可以用压力的变化或体积的变化来测定温度，它实现的是热力学温标。

从状态方程来看，对一定量的气体，即n为常数时，当体积一定，其压强与热力学温度成正比;当压强恒定，其体积与热力学温度成正比，所以可以做一个测温泡加上测压或测体积变化的装置，构成一密闭系统，在系统内充入纯的氦气，即构成一支气体温度计。

压力测量比体积测量容易实现，一般采用定容式气体温度计。其原理图如下，B是温泡，体积为Vb，C是毛细管，处温度梯度中，其横截面为a(x)，温度分布为T(x)，D为死体积，其数值为V0处在室温区T0，可列以下方程：

`frac{PV_b}{RT} frac{P}{R}intfrac{a(x)}{T(x)}dx frac{PV_0}{RT_0}`

$=frac{P_0(V_b V_c V_0)}{RT_0}$

P0为全系统处在室温时充入气体的压强。忽略Vc项可得$T=frac{T_0P}{alpha(P_0-P) P_0}$，$alpha=frac{V_0}{V_b}$，此即温度计测温公式。经过一定的修正后，它是一次的基准温度计，使用范围宽(3～1400K)、精度高。

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