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黄子卿精确测定水的三相点

发布网友 发布时间:2024-10-23 13:44

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热心网友 时间:2024-11-02 15:30

温度在热力学中扮演着核心角色,1927年,国际度量衡委员会将水在1大气压下,空气饱和的液固平衡温度,即冰点,定为273.15K,作为热力学温标的基础。然而,这一冰点并非理想,它受环境压力和地理位置的影响,并且取决于水的饱和状态,因此其精度和稳定性备受质疑。为此,物理化学界致力于寻找更稳定的基准,即水的三相点,这是在饱和蒸气压力下,水气、液、固三者达到平衡时的温度,以替代冰点作为新的温标基准。


1934年,黄子卿赴美国,进入麻省理工学院,师从热力学权威比泰(J.A.Beattie),投身于这项关键性的实验研究。他要测量的,是水的三相点室与冰室温度之间的微小差距。这要求精确测定水的冰室固液平衡温度,黄子卿精细计算大气压力和水面高度对温度的影响,通过测量水的电导率,推算出杂质对凝固点的影响,并在严格控制条件下,使用饱和空气的水样,将温度精度提升到0.5×10-4℃。


对于三相点室,黄子卿更是精心处理,选用高质量材料并彻底清洗,确保水样纯度,排除二氧化碳的影响,同时精确测量电导以估算杂质影响,并校正水面附加压力。他采用当时最先进的测温技术和严格的隔热防辐射措施。最终,黄子卿得出水的三相点为0.00980±0.00005℃,这一数据被斯蒂姆逊(H·F·Stimson)*高度评价,成为1948年国际实用温标的重要参考依据。这一科研成果不仅是黄子卿博士论文的亮点,也为科学界对水的三相点的精确测定提供了重要的参考值。


扩展资料

黄子卿,物理化学家和化学教育家。从事过电化学、生物化学、热力学和溶液理论等多方面的研究。曾精确测定了热力学温标的基准点—水的三相点,并在溶液理论方面颇有建树。他毕生从事化学教育事业,不遗余力地培育人才。他是中国物理化学的奠基人之一。

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