1-1-1 温度計

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1.はしがき

 温度に関して最も基本となる"温度目盛"は,1968年に制定された「1968年国際実用温度目盛」IPTS-68から,1990年に「1990年国際温度目盛」ITS-90 (参考1)へと改訂され,現在も温度標準として使用されている。IPTS-68からITS-90の改訂では,各種温度の定義定点が変更され,例えば、IPTS-68では100 ℃とされていた水の沸点は定義定点から外れ、ITS-90に従って温度測定されるものとなった。なお、水の沸点のITS-90に従って得られる温度は、99.974 ℃となっている。また、この改訂にともない,IPTS-68とITS-90との差が800 ℃近傍で最大約0.4 ℃生じた。通常の温度測定ではこの差は許容差の範囲内であるため大きな影響は生じない程度である。参考として表1.1.1にITS-90の定義定点を掲載した。

表1 ITS-90の定義定点

物質及びその状態K

平衡水素の三重点

13.8033

-259.3467

ネオンの三重点

24.5561

-248.5939

酸素の三重点

54.3584

-218.7916

アルゴンの三重点

83.8058

-189.3442

水銀の三重点

234.3156

-38.8344

水の三重点

273.16

0.01

ガリウムの融解点

302.9146

29.7646

インジウムの凝固点

429.7485

156.5985

すずの凝固点

505.078

231.928

亜鉛の凝固点

692.677

419.527

アルミニウムの凝固点

933.473

660.323

銀の凝固点

1234.93

961.78

金の凝固点

1337.33

1064.18

銅の凝固点

1357.77

1084.62

温度の単位は,ケルビン(K)(熱力学温度の単位)またはセルシウス度(℃)(セルシウス温度の単位)で表し,国際単位系(SI)において単位ケルビンは,2019年5月20日より以下のように改定された(参考2)。

 「ボルツマン定数kを単位J K-1(kg m2 s-2 K-1に等しい)で表わしたときに,その数値を1.380 649×10-23と定めることによって定義される」

 このケルビンの定義で表した温度Tの数値とセルシウス度で表した温度tの数値との関係はt / ℃=T / K-273.15である。この改定に伴い,2019年5月20日に計量単位令の一部を改正する政令が施行された。上述のITS-90は,SIに従った熱力学温度の最良近似である。これは,熱力学温度の実現のシステムが大がかりであり,かつ,1つの温度点の測定に長時間を要するなどの問題があることから,ITS-90は国際的な協約として定められている。なお,SIの定義改定後もITS-90は継続して利用が可能となっている。

参考情報:
(1)1990年国際温度目盛:
https://unit.aist.go.jp/ripm/thermog/standard.html
(2)国際単位系SIの定義改定に関して
https://unit.aist.go.jp/nmij/info/redefinition/

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