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ITS 90 Die Internationale Temperaturskala von 1990 International Temperature Scale of 1990 wurde 1989 vom Internationale

ITS-90

Die Internationale Temperaturskala von 1990 (International Temperature Scale of 1990: ITS-90) wurde 1989 vom Internationalen Komitee für Maß und Gewicht (CIPM) verabschiedet. Sie definiert Temperaturen in den Einheiten Kelvin und Grad Celsius und unterstützt die Vergleichbarkeit und Kompatibilität von Temperaturmessungen. Sie wird benötigt, da die Messung der thermodynamischen Temperatur mittels eines Primärthermometers sehr kompliziert und zeitaufwendig ist. Im Gegensatz dazu ist die Temperaturbestimmung mit Sekundärthermometern einfacher. Allerdings müssen diese kalibriert werden, was durch die ITS-90 ermöglicht wird.

Aufbau Bearbeiten

Die ITS-90 definiert von 0,65 K bis zu den höchsten messbaren Temperaturen, die Temperaturen in Kelvin und in Grad Celsius, welche eine möglichst gute Annäherung an die wirkliche thermodynamische Temperatur darstellen. Dazu legt die ITS-90 spezielle Temperaturen, sogenannte Fixpunkte (zumeist Temperaturen bestimmter Phasenübergänge einiger Stoffe), fest, die in der Vergangenheit mit einem Primärthermometer ermittelt wurden. Zwischen diesen Temperaturwerten wird mittels definierter Thermometer interpoliert (sehr selten auch extrapoliert), die zuvor an den Fixpunkten kalibriert wurden. Die Skala ist in einzelne Bereiche unterteilt, in denen ein bestimmtes Interpolationsthermometer vorgeschrieben ist. Die einzelnen Temperaturbereiche überlappen sich und führen so zu einer inhärenten Mehrdeutigkeit der Skala, da verschiedene Verfahren und verschiedene Fixpunkte meist nicht exakt dieselben Temperaturen ergeben.

Um die ganze Skala abzudecken, benötigt man:

Die vorgegebenen Werte (der Fixpunkte), auf denen die ITS-90 beruht, geben nur den Stand aus dem Jahre 1990 wieder, und können in einer zukünftigen Skala ITS-XX verfeinert werden. Ebenso können die Interpolationsformeln und sogar die Thermometrie-Verfahren angepasst werden, so wie auch die ITS-90 nur eine Weiterentwicklung ihrer Vorgänger ist, die IPTS-68 und die EPT-76 (Tieftemperaturbereich). So wie heute historische Präzisionsmessungen ineinander umgerechnet werden können, sichert die ITS-90 eine Nachvollziehbarkeit von Temperaturangaben in unserer Zeit für die Zukunft, was die absoluten Verfahren (noch) nicht leisten können.

Die ITS-90 wird bei tieferen Temperaturen durch die vorläufige Tieftemperaturskala von 0,9 mK bis 1 K (Provisonal Low Temperature Scale from 0.9 mK to 1 K, PLTS-2000) ergänzt.

Fixpunkte Bearbeiten

Die folgende Tabelle zeigt die Fixpunkte der Skala.

Fixpunkt Temperatur (K) Temperatur (°C)
Tripelpunkt von Wasserstoff 0013,8033 −259,3467
Tripelpunkt von Neon 0024,5561 −248,5939
Tripelpunkt von Sauerstoff 0054,3584 −218,7916
Tripelpunkt von Argon 0083,8058 −189,3442
Tripelpunkt von Quecksilber 0234,3156 0−38,8344
Tripelpunkt von Wasser 0273,16 0000,01
Schmelzpunkt von Gallium 0302,9146 0029,7646
Erstarrungspunkt von Indium 0429,7485 0156,5985
Erstarrungspunkt von Zinn 0505,078 0231,928
Erstarrungspunkt von Zink 0692,677 0419,527
Erstarrungspunkt von Aluminium 0933,473 0660,323
Erstarrungspunkt von Silber 1234,93 0961,78
Erstarrungspunkt von Gold 1337,33 1064,18
Erstarrungspunkt von Kupfer 1357,77 1084,62

Im Bereich zwischen 3 K und 5 K (−270,15 °C bis −268,15 °C) werden keine Fixpunkte, sondern der Dampfdruck von Helium verwendet.

Weblinks Bearbeiten

Literatur Bearbeiten

  • Walter Blanke: Die Internationale Temperaturskala von 1990: ITS-90. Hrsg.: Physikalisch-Technische Bundesanstalt. Wirtschaftsverlag NW, Verlag für Neue Wissenschaft, Braunschweig [u. a.] 1989, ISBN 3-89429-040-4.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. ↑ Joachim Seidel, Jost Engert, Bernd Fellmuth, Joachim Fischer, Jürgen Hartmann, Jörg Hollandt, Erich Tegeler: Die Internationalen Temperaturskalen ITS-90 und PLTS-2000. In: PTB-Mitteilungen. Band 117, Nr. 3, 2017, S. 16–22.
  2. ↑ Walter Blanke: Die neue „Internationale Temperaturskala von 1990“. In: Physik in unserer Zeit. Band 22, Nr. 1, 1991, S. 13–19.


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Die Internationale Temperaturskala von 1990 International Temperature Scale of 1990 ITS 90 wurde 1989 vom Internationalen Komitee fur Mass und Gewicht CIPM verabschiedet Sie definiert Temperaturen in den Einheiten Kelvin und Grad Celsius und unterstutzt die Vergleichbarkeit und Kompatibilitat von Temperaturmessungen Sie wird benotigt da die Messung der thermodynamischen Temperatur mittels eines Primarthermometers sehr kompliziert und zeitaufwendig ist Im Gegensatz dazu ist die Temperaturbestimmung mit Sekundarthermometern einfacher Allerdings mussen diese kalibriert werden was durch die ITS 90 ermoglicht wird 1 Inhaltsverzeichnis 1 Aufbau 2 Fixpunkte 3 Weblinks 4 Literatur 5 EinzelnachweiseAufbau BearbeitenDie ITS 90 definiert von 0 65 K bis zu den hochsten messbaren Temperaturen die Temperaturen T 90 textstyle T 90 nbsp in Kelvin und t 90 textstyle t 90 nbsp in Grad Celsius welche eine moglichst gute Annaherung an die wirkliche thermodynamische Temperatur darstellen Dazu legt die ITS 90 spezielle Temperaturen sogenannte Fixpunkte zumeist Temperaturen bestimmter Phasenubergange einiger Stoffe fest die in der Vergangenheit mit einem Primarthermometer ermittelt wurden Zwischen diesen Temperaturwerten wird mittels definierter Thermometer interpoliert sehr selten auch extrapoliert die zuvor an den Fixpunkten kalibriert wurden Die Skala ist in einzelne Bereiche unterteilt in denen ein bestimmtes Interpolationsthermometer vorgeschrieben ist Die einzelnen Temperaturbereiche uberlappen sich und fuhren so zu einer inharenten Mehrdeutigkeit der Skala da verschiedene Verfahren und verschiedene Fixpunkte meist nicht exakt dieselben Temperaturen ergeben 1 Um die ganze Skala abzudecken benotigt man Helium Dampfdruckthermometer von 0 65 bis 5 K 2 Helium Gasthermometer von 3 0 bis 24 5561 K 2 Platin Widerstandsthermometer von 13 8033 bis 1234 93 K 2 Spektralpyrometer oberhalb von 1234 93 K 2 Die vorgegebenen Werte der Fixpunkte auf denen die ITS 90 beruht geben nur den Stand aus dem Jahre 1990 wieder und konnen in einer zukunftigen Skala ITS XX verfeinert werden Ebenso konnen die Interpolationsformeln und sogar die Thermometrie Verfahren angepasst werden so wie auch die ITS 90 nur eine Weiterentwicklung ihrer Vorganger ist die IPTS 68 und die EPT 76 Tieftemperaturbereich So wie heute historische Prazisionsmessungen ineinander umgerechnet werden konnen sichert die ITS 90 eine Nachvollziehbarkeit von Temperaturangaben in unserer Zeit fur die Zukunft was die absoluten Verfahren noch nicht leisten konnen Die ITS 90 wird bei tieferen Temperaturen durch die vorlaufige Tieftemperaturskala von 0 9 mK bis 1 K Provisonal Low Temperature Scale from 0 9 mK to 1 K PLTS 2000 erganzt 1 Fixpunkte BearbeitenDie folgende Tabelle zeigt die Fixpunkte der Skala 1 2 Fixpunkt Temperatur K Temperatur C Tripelpunkt von Wasserstoff 0 0 13 8033 259 3467Tripelpunkt von Neon 0 0 24 5561 248 5939Tripelpunkt von Sauerstoff 0 0 54 3584 218 7916Tripelpunkt von Argon 0 0 83 8058 189 3442Tripelpunkt von Quecksilber 0 234 3156 0 38 8344Tripelpunkt von Wasser 0 273 16 0 0 0 0 01Schmelzpunkt von Gallium 0 302 9146 0 0 29 7646Erstarrungspunkt von Indium 0 429 7485 0 156 5985Erstarrungspunkt von Zinn 0 505 078 0 231 928Erstarrungspunkt von Zink 0 692 677 0 419 527Erstarrungspunkt von Aluminium 0 933 473 0 660 323Erstarrungspunkt von Silber 1234 93 0 961 78Erstarrungspunkt von Gold 1337 33 1064 18Erstarrungspunkt von Kupfer 1357 77 1084 62Im Bereich zwischen 3 K und 5 K 270 15 C bis 268 15 C werden keine Fixpunkte sondern der Dampfdruck von Helium verwendet Weblinks BearbeitenInternationale Temperaturskala von 1990 Uberblick uber die Geschichte der Temperaturskalen Memento vom 1 Dezember 2006 im Internet Archive englisch Unterschiede zwischen ITS 90 EPT 76 und IPTS 68 englisch PDF 139 kB dieses und weitere Dokumente hier PDF Datei 136 kB Konvertierung von Temperaturwerten auf unterschiedlichen internationalen Skalen Gleichungen und Algorithmen Rechenbeispiel ITS 90 KennlinieLiteratur BearbeitenWalter Blanke Die Internationale Temperaturskala von 1990 ITS 90 Hrsg Physikalisch Technische Bundesanstalt Wirtschaftsverlag NW Verlag fur Neue Wissenschaft Braunschweig u a 1989 ISBN 3 89429 040 4 Einzelnachweise Bearbeiten a b c d Joachim Seidel Jost Engert Bernd Fellmuth Joachim Fischer Jurgen Hartmann Jorg Hollandt Erich Tegeler Die Internationalen Temperaturskalen ITS 90 und PLTS 2000 In PTB Mitteilungen Band 117 Nr 3 2017 S 16 22 a b c d e Walter Blanke Die neue Internationale Temperaturskala von 1990 In Physik in unserer Zeit Band 22 Nr 1 1991 S 13 19 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title ITS 90 amp oldid 232111294