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news 2025/9/18 14:29:33

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參考:

陈曦<<热力学讲义>>http://ithatron.phys.tsinghua.edu.cn/downloads/thermodynamics.pdf

4 热力学量的测量

4.3 主温度计

常用的气体温度计有等体积气体温度计、声学气体温度计和介电常数气体温度计。很多气体在水的三相点附近都接近理想气体。但真正的理想气体需要在取密度为零的极限时才能得到（根据统计力学）：

因此实际测量时一般要测量不同密度下的有关性质，然后通过插值得到零密度极限。

如图4.3所示，在等体积条件下，各种气体在低密度极限下对于同一固定温度点给出相同读数。

声学气体温度计基于的原理是摩尔质量为M的理想气体中声速c0与热力学温度有如下关系：

介电常数气体温度计的基本想法是利用电容测量定出气体的介电常数ϵ，并进而利用 $\varepsilon =\varepsilon_0 + \alpha _0\frac{N}{V}$ 得到密度 $\frac{N}{V}$ ，其中 $\varepsilon _0$ 为真空介电常数， $\alpha _0$ 为气体分子的静电极化率。这种方法避免了实际测量密度时的一些复杂因素。