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個測量水三相點的物理化學(xué)家黃子卿

2012年10月10日 13:32  信息來源: 中國儀表網(wǎng)         瀏覽次數(shù):2309次  
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  溫度是熱力學(xué)的基本參數(shù)。1927年國際計量委員會選定水的冰點作為熱力學(xué)溫標(biāo)的基準(zhǔn)點,定為273.15K。但是,水的冰點是在1個大氣壓下被空氣飽和的水的液--固平衡的溫度。它受外界大氣壓或進行測量的地理位置的影響,并且與水被空氣飽和的狀況有關(guān)。因此,科學(xué)界對它的重要性和精度提出過懷疑。當(dāng)時物理化學(xué)界試圖并已開始測定水的三相點,即水在其飽和蒸汽壓力下汽--液--固三相成平衡的溫度,以代替冰點作為熱力學(xué)溫標(biāo)的基準(zhǔn)點。1934年黃子卿再度赴美國,在麻省理工學(xué)院隨熱力學(xué)名家比泰(J.A.Beattie)做熱力學(xué)溫標(biāo)的實驗研究,重新測定水的三相點。
  
  當(dāng)時水的冰點被認(rèn)為是熱力學(xué)溫標(biāo)的定點,所以測定水的三相點就需要測量水的三相點室與冰室溫度之差。為此,需要得到的水的冰室的固液平衡溫度。黃子卿仔細(xì)計算大氣壓力及水液面高度產(chǎn)生的附加壓力對冰室平衡溫度的影響;測量水樣的電導(dǎo),折算為鹽濃度,按稀溶液的依數(shù)性,估算雜質(zhì)造成的水的凝固點的降低;在嚴(yán)格、穩(wěn)定的條件下,以空氣飽和水樣。這樣,達到冰室溫度的精度為0.5×10-4℃。黃子卿嚴(yán)格處理水的三相點室;精選三相點室材料并嚴(yán)格清洗;水樣嚴(yán)格純化去CO2;測量三相點室水樣的電導(dǎo)估算雜質(zhì)對平衡溫度的影響;并且對水面高度產(chǎn)生的附加壓力的影響加以校正。他采用當(dāng)時能達到的測溫手段,并對體系采取嚴(yán)格的隔熱防輻射措施。由此,黃子卿得到水的三相點為0.00980±0.00005℃。這一結(jié)果被美國華盛頓哲學(xué)會主席斯蒂姆遜(H·F·Stimson)推崇為水的三相點的可靠數(shù)據(jù)之一,成為1948年國際實用溫標(biāo)(IPTS-1948)選擇基準(zhǔn)點——水的三相點的參照數(shù)據(jù)之一。這項工作成為黃子卿博士論文的一個部分。
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