标准铂电阻温度计

标准铂电阻温度计

试题

一、填空题：

1、在复现两相平衡固定点时，由于温度计的差异或不能精确地得到所需，将会发生对于给定温度有小的偏差。

2、冰点温度和水三相电温度之间约差0.01℃的原因是由于所含

和所处不同引起。

3、根据定律来定义的温度称为热力学温度。热力学温标一般是采用来实现的。

4、温度是反应分子的激烈程度。

温标是描述的表示方法。

二、选择题：

5、标准铂电阻温度计采用四线制形式的主要目的是。

（A）减少外界干扰造成的误差；

（B）消除引线电阻和杂散电势带来的误差；

（C）减小环境温度变化引起的误差；

（D）配合专用电测仪器使用。

6、在适当的温度和压力条件下，物质可以不经过液相而直接从固相变为气相，这种转变叫做。

（A）沸腾（B）汽化（C）蒸发（D）升华

7、水三相点瓶制备好后的最初几小时中，温度计阱中测得的温度可能是。

（A）降得相当快，下降约万分之几开；

（B）很快稳定下来；

（C）升的相当快，上升约万分之几开；

（D）有升有降，起伏变化；

8、热力学温标通常是用来实现的。

（A）基准的铂电阻温度计；

（B）气体温度计；

（C）基准光学高温计；

（D）基准铂铑10-铂热电偶。

9、温度计在使用时都要有足够的插入深度，其主要目的室为了

（A）消除导热误差；（B）避免外界干扰；

（C）稳定杂散电势；（D）消除辐射误差。

10、热力学温度的单位是开尔文，它定义为水三相点热力学温度的

。.

（A）1/100；（B）1/273.15；

（C）1/273.16；（D）1/273。

三、问答题：

11、什么叫自热效应？简述在铂电阻温度计复现定义固定点时自热效应的形成情况。

12、试述水三相点温度和冰点温度之间约相差0.01℃的原因。

13、检定二等标准铂电阻温度计需要哪些检定标准和设备？

四、计算题：

14、需要多少-20℃的冰投进初温为20℃的0.25kg的水内，使冰全部熔解而达到0℃的最终温度?容器的热容可不计。（水的比热容为4186J•kg-1•℃-1，冰的比热容为2302 J•kg-1•℃-1，冰的熔解热为335000 J•kg-1)

答案

1、插入深度；压力。

2、杂质；压力。

3、无规则热运动；温度数值。

4、热力学第二；气体温度计。

5、B

6、D

7、C

8、B

9、A

10、C

11、答：在测量电阻时，需要有工作电流流过电阻，这就要产生焦耳热对测温造成自热误差，这种现象叫做自热效应。自热效应由内自热效应和外自热效应两部分组成。温度计的内自热效应是由铂电阻感温元件和保护套外壁之间的温度差△T1引起的；在给定的环境温度下，它只是温度及结构和电流的函数。所以我们规定在检定和使用过程中都引用1mA工作电流，即内自热效应相同，这样在测量时就不会引入由内自热效应引起的传递误差。温度计的外自热效应是由铂电阻感温元件上产生的焦耳热经过保护管外壁与相平衡面之间的空间，和外界环境之间的温度差△T2引起的。总的自热效应，我们可以将测得的电阻值外推到零电流相应的电阻值来确定。

12、答：这可以从他们本身定义上的差别来分析：

（1）冰点温度是指在压力P 0=101325Pa 下，纯洁的雪花状冰与含有饱和空气的蒸馏水之间的平衡温度；

（2）水三相点温度是指在一个密闭的压力P 0=610.6Pa 的容器内，冰与水，饱和蒸汽三项之间的平衡温度。

比较两者的定义可以发现有两点不同：

（1）压力不同。根据热力学理论有

=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛t dp dT =-7.4×10-8℃/Pa 由此，水三相点温度比冰点温度要高出：

△t 1=(-7.4×10-8℃/Pa)×(6.10.6Pa-101325Pa)=0.00747℃

（2）所含杂质不同。根据热力学理论，有杂质存在，凝固点温度要下降。由于在水三相点瓶中排除了水中的杂质，水三相点温度比冰点温度约高出：

△t 2=0.00242℃。

所以水三相点温度比冰点温度总的要高出：

△t=△t 1+△t 2=0.00747+0.00242=0.00989≈0.01(℃)

13、答：（1）一组（不少于三支）一等标准铂电阻温度计；

（2）精密测温电桥和光电放大检流计。电桥引用修正值后的相对误差不应大于2×10-5，电桥的最小步值不应大于1×10-4Ω。也可采用技术指标不低于上述要求的其他电测仪器代替精密测温电桥；

（3）电阻温度计专用四点转换开关，其杂散电热势不应大于0.4μV;

（4）水三相点瓶及保温容器；

（5）金属水沸点炉。各孔间的最大温差不应大于2mK ;

（6）锌凝固点炉。高纯锌的纯度不应低于99.999%（按重量）；锌凝固点温度用标准组中的温度计检查，实测的W Zn 和原证书上的W Zn 之差不应超过4.2×10-5；

（7）氩三相点装置。三相点温坪范围内的温度变化应小于1mK 。也可采用测量结果的准确度不低于上述装置的低温恒温槽代替氩三相点装置；

（8）退火炉。在放置感温元件处100mm 范围内，轴向最大温差不应超过1K ；

（9）测定绝缘电阻用兆欧表。

14、答：令所需冰的质量为m 。

水失去的热量：

Q 1=0.25×4186×(20-0)=20930J

冰从-20℃加热到0℃时所需能量是：

Q 2=m2302×0-(-20)=46040m •J•kg -1

另外0℃冰熔解成0℃水时所需热量是：

Q 3=ml=m×335000J •kg -1

根据热平衡条件：Q 1=Q 2+Q 3

20930=46040m +m •335000

g m 55055.0335000

4604020930==+= 所以需要投进55g 的-20℃的冰块。