ТЕМПЕРАТУ́РНЫЕ ШКА́ЛЫ

ТЕМПЕРАТУ́РНЫЕ ШКА́ЛЫ, ус­та­нов­лен­ные шка­лы из­ме­ре­ний тем­пе­ра­ту­ры. Ха­рак­те­ри­зу­ют­ся на­чаль­ной точ­кой и еди­ни­цей из­ме­ре­ния (ве­ли­чи­ной 1°). В 18 в. бы­ло пред­ло­же­но неск. Т. ш.: в 1714 – Фа­рен­гей­та шка­ла (F), в ко­то­рой за ноль бы­ла при­ня­та темп-ра тая­ния сме­си сне­га, со­ли и хло­ри­да ам­мо­ния (на­ша­ты­ря), а за 1° F – ¹/₃₂ часть тем­пе­ра­тур­но­го ин­тер­ва­ла ме­ж­ду ну­ле­вой точ­кой и темп-рой тая­ния льда; в 1730 – Рео­мю­ра шка­ла (0 °R – точ­ка тая­ния льда, 80 °R – точ­ка ки­пе­ния во­ды); в 1742 – Цель­сия шка­ла (0 °С – точ­ка тая­ния льда, 100 °С – точ­ка ки­пе­ния во­ды). В 1848 У. Том­сон (лорд Кель­вин) пред­ло­жил тер­мо­ди­на­мич. Т. ш., в ко­то­рой за ноль бы­ла при­ня­та темп-ра аб­со­лют­но­го ну­ля, а ин­тер­вал в 1° при­рав­нен к 1 °С.

Ны­не при­ме­ня­ют­ся тер­мо­ди­на­мич. про­пор­цио­наль­ные Т. ш., при­бли­жен­ные к ним прак­ти­че­ские Т. ш. и ин­тер­валь­ные прак­ти­че­ские Т. ш. (шка­лы раз­но­стей, к ним от­но­сят­ся шка­лы Фа­рен­гей­та, Цель­сия и Ре­о­мю­ра). Еди­ни­ца из­ме­ре­ния тер­мо­ди­на­мич. про­пор­цио­наль­ной Т. ш. в СИ – кель­вин (К), ра­вен ¹/_273,16 темп-ры трой­ной точ­ки во­ды. Не­по­сред­ст­вен­ное при­ме­не­ние тер­мо­ди­на­мич. Т. ш. за­труд­ни­тель­но, по­это­му ис­поль­зу­ют ус­та­нов­лен­ные прак­ти­че­ские Т. ш. (ПТШ), ба­зи­рую­щие­ся, как пра­ви­ло, на ря­де ре­пер­ных то­чек темп-ры, в ка­че­ст­ве ко­то­рых ис­поль­зу­ют трой­ные точ­ки фа­зо­вых со­стоя­ний, точ­ки плав­ле­ния и за­твер­де­ва­ния разл. ве­ществ. Мак­си­маль­но при­бли­же­на к тер­мо­ди­на­мич. Т. ш. Ме­ж­ду­на­род­ная прак­ти­че­ская тем­пе­ра­тур­ная шка­ла МТШ-90, при­ня­тая на 17-й сес­сии Кон­суль­та­тив­но­го к-та по тер­мо­мет­рии в 1989 и ут­вер­ждён­ная Ме­ж­ду­на­род­ным ко­ми­те­том мер и ве­сов. Шка­ла МТШ-90 ус­та­нов­ле­на и реа­ли­зуе­ма с точ­ки 0,65 К и не ог­ра­ни­че­на свер­ху. Рас­хо­ж­де­ния ме­ж­ду МТШ-90 и тер­мо­ди­на­мич. Т. ш. не пре­вы­ша­ют 1–3 мК. Как и все пре­ды­ду­щие ПТШ, она опи­ра­ет­ся на 17 ре­пер­ных то­чек.

Ин­тер­валь­ные Т. ш. по-преж­не­му при­ме­ня­ют­ся в раз­ных стра­нах (шка­ла Рео­мю­ра прак­ти­че­ски вы­шла из упот­реб­ле­ния). Ис­поль­зу­ет­ся так­же тер­мо­ди­намич. Т. ш. Рен­ки­на (Ra), в ко­то­рой ноль сов­па­да­ет с 0 К, а 1 °Ra= 1 °F. Со­от­но­ше­ния ме­ж­ду еди­ни­ца­ми из­ме­ре­ния и темп-ра­ми по раз­ным Т. ш. (шка­ла Кель­ви­на – t_К, Цель­сия – t_ц, Ре­о­мю­ра – t_R, Фа­рен­гей­та – t_F, Рен­ки­на – t_Ra) сле­дую­щие: 1 °С=1 К, 1 °R=1,25 °С=1,25 К, 1 °F=⁵/₉ °С=⁵/₉ К=1 °Ra; t_К=t_ц+273,15; t_ц=1,25t_R, t_К=1,25t_R+273,15, t_ц=⁵/₉(t_F-32), t_К=⁵/₉(t_F-32)+273,15, t_К=⁵/₉t_Ra. Не­об­хо­ди­мо иметь в ви­ду, что при пред­став­ле­нии ре­зуль­та­тов из­ме­ре­ний в шка­лах Цель­сия, Фа­рен­гей­та и Ре­о­мю­ра (в от­ли­чие от тер­мо­ди­на­мич. Т. ш.) нель­зя вы­ра­жать по­греш­ность из­ме­ре­ний в про­цен­тах, т. к. на­ча­ло от­счё­та в этих шка­лах вы­бра­но про­из­воль­но. Так­же не­вер­ны ут­вер­жде­ния об из­ме­не­нии, напр., темп-ры Цель­сия в к.-л. чис­ло раз: 10 °С и 15 °С от­ли­ча­ют­ся на 5 °С, но не в 1,5 раза.

Функ­цио­наль­но свя­за­ны с тер­мо­ди­на­мич. Т. ш. шка­лы яр­ко­ст­ной темп-ры, ра­диа­ци­он­ной тем­пе­ра­ту­ры, цве­то­вой тем­пе­ра­ту­ры, шу­мо­вой тем­пе­ра­ту­ры.