Sıcaklık Ölçümü

SICAKLIK ÖLÇÜMÜNDE HIZLI BİR GEZİNTİ

İskoç bilim adamı James Clerk Maxwell sıcaklığın bir cismin, bir başka cisme ısı transfer edebilme yeteneğinin bir ölçüsü olarak, ısıl durumunu gösterdiğini belirtmişti.

Bilinen ilk sıcaklık ölçüm cihazını 1592-1603 zaman aralığında Galileo yaptı, Şekil 1-1’de gösterildiği gibi, bir tarafı küre şeklinde uzun, içi gaz ile dolu bir cam tüp, (tüpün içindeki gaz içine bir miktar sıvı çekebilsin diye önce ısıtılıp sonra soğutulduktan sonra), içi renkli sıvı dolu bir kaba ters olarak daldırılır. Üzerinde bir derecelendirme

bulunup bulunmadığına dair yeterli kanıt olmadığından bu cihaza

termoskop denmesi daha doğru olmuştur. Gösterdiği değerin atmosfer basıncının bir fonksiyonu olması nedeniyle de doğruluğu zayıftır. Bu gün bu icattan dekoratif olarak da yararlanıyoruz. Şekil 1.2’deki dekoratif termoskopta sıcaklık yükseldikçe yükselen bir tek renkli sıvı değil, içleri farklı yoğunluklardaki renkli sıvılarla dolu küçük kaplar.

İhtiyaçlar geliştikçe, termometrelerin standart hale getirilmesi için belirli noktaların tanımlanması gerekti. Bu konuda çalışan bir çok bilim insanı oldu. Danimarkalı Römer (Ole Christensen Römer) kendi zamanındaki meteorolojik ihtiyaçlardan etkilenerek en düşük hava sıcaklığını 0°, suyun donma sıcaklığını 7,5° vücut sıcaklığını 24° ve suyun kaynama sıcaklığını 60° olarak tanımladı. 1708 yılında Römer’i ziyaret eden Fahrenheit (Daniel Gabriel Fahrenheit, 24 Mayıs 1686- 16 Eylül 1736), 1724’de skala için Römer’in fikrini kullandığını bir mektubunda belirtmiştir. Fahrenheit çalışmaları için bir civalı termometre geliştirmiş ve suyun donma sıcaklığını 32°F ve kaynama sıcaklığını 212°F olarak tanımlamış ve bu aralığı 180°F’a bölmüştür. Kıta Avrupasında kış sıcaklığı –16°C’lere yani 0°F kadar düşebilir. Bundan anlaşıldığı üzere Fahrenheit o günlerde elde edilebilecek en düşük sıcaklığa 0°F karşılığını vermek istemiştir. Civalı termometresi için kullandığı sıcaklık noktalarını aşağıdaki gibi seçmiştir.

Buz, Su, Amonyum Klorür karışımı … 0°F

Buz + Su karışımı …32°F

Vücut Sıcaklığı … 96°F

Neden bu noktaları seçtiğine dair yeterli sebep bulunmamakla birlikte, kış sıcaklıkları için negatif değerler kullanılmasını istemediği için böyle bir seçim yaptığı düşünülmektedir. Fahrenheit sıcaklık skalası bugün hala ısrarla kullanılmaya devam etmektedir.

1742’lere geldiğimizde civalı termometre bu defa Celsius (Anders Celsius, 27 Kasım 1701-25 Nisan 1744) tarafından bir adım daha geliştirildi. Celsius suyun kaynama noktası sıcaklığını 0°C ve donma noktası sıcaklığını 100°C olarak belirledi ve bu aralığı 100’e böldü. Celsius’un erken ölümünden sonra, çok önemli bir bilim insanı olan arkadaşı Carl Linnaeus (23 Mayıs 1707- 10 Ocak 1778) skalayı, suyun donma sıcaklığı 0°C ve suyun kaynama sıcaklığı 100°C olacak şekilde çevirmiştir.

Zamanla, camın erime noktası sıcaklığının üstündeki sıcaklıkları ölçme ihtiyacı oluştu. Özellikle fırın sıcaklığının ölçülmesi için çözüm arayışları başladı. Bunun için Josiah Wedgwood (Charles Darwin’in büyükbabası ve Wedgwood şirketinin kurucusu) adlı İngiliz seramik ustasının icadı olan kil parçası yaygın olarak kullanıldı. Silindirik standart bir kil parçası fırına yerleştiriliyor maruz kaldığı ısının yoğunluğu ile orantılı olarak kil büzülüyor ve bu değişim ölçülerek sıcaklık hakkında fikir ediniliyordu. Ama üniform yapıda bir kil parçası bulmak kolay değildi. Bu yöntemin daha önemli bir sakıncası da kil parçası uzun süre düşük sıcaklıkta kaldığı zaman da, yüksek sıcaklıkta kısa süre kaldığı zaman da aynı oranda büzülme gözlenebiliyordu.

Bu sorunların önüne geçebilmek için yapılan çalışmalardan biri Schmidt’in hava pirometresi idi. Platinyum bir hazne platinyum bir tüp ile içi su dolu bir kaba birleştiriliyordu.

Platinyum hazne sıcak bir fırına yerleştrildiğinde ısınan hava genleşiyor ve suyu derecelendirmiş bir tüp içinde yükseltiyordu. Deneyden önceki hava sıcaklığına bağlı, havanın genleşme miktarı kullanılarak göreceli hava sıcaklığı belirlenebilirdi.

Zaman içinde bir çok kişi problemlerin çözümü için çalıştı. Bir çok öneri içinden, kolay ulaşılabilir ve yüksek erime noktasına sahip bir metal olan platinyum öne çıktı. Daha 1805’de Nicholson’ın bilim dergisinde (Journal of Natural Philosophy, Chemistry, and the Arts) platinyumun fırın sıcaklığının ölçülmesi için uygunluğu gündeme getirilmişti. Burada Moldavya’dan J.G.F Schmidt’in tasarladığı bir aparatın çizimi de sunulmuştu. Platinyumun elde edilebilir olduğu, sıcaklıkla diğer kimyasal özellikleri değişmediği halde düzenli bir şekilde büzüştüğü ve genleştiği bilgilerini de kapsıyordu. Schmidt’in böyle bir aparatı yapıp yapmadığı ya da kullanıp kullanmadığı bilinmiyor.

Bu arada Ørsted, (Hans Christian Ørsted-14 Ağustos 1777-9 Mart 1851, Danimarka) Volta pilleri ile deney yaparken elektrik devresinin açılıp kapanması ile yakındaki bir pusula iğnesinin hareket ettiğini gözleyip araştırmaya başladı. Bir mıknatısın yakınındaki bir telin içinden akım geçirildiğinde telin hareket ettiğini gördü. Böylece içinden akım geçen bir telin etrafında manyetik alan oluştuğu 1820 yılında Ørsted tarafından farkedildi ve yayınlanarak duyuruldu. Aynı yıl Arago (François Jean Dominique Arago) elektromıknatısı üretti. Ørsted’in deneyinin duyulması ile aynı hafta Ampere bir elektrik akımının diğeri üzerinde manyetik etkisi olduğunu gösterdi. Bu arada Estonyalı Thomas Johann Seebeck (German: 9 Nisan 1770 – 10 Aralık 1831) Ørsted’in deneyinden etkilenmişti. Seebeck 1821 yılında, iki farklı metalin bir daire oluşturacak şekilde birleştirildiğinde kontak noktaları arasında bir sıcaklık farkı olduğunda manyetik bir özellik gösterdiğini gördü. Farklı metallerle deneyini tekrarladığında metallerin birleşme noktaları arasında ısıtarak veya soğutarak bir sıcaklık farkı yaratıldığında manyetik ibrenin sapmasına neden olduğunu ve bu hareketin sıcaklık farkı büyüdükçe arttığını belirledi. Seebeck bu etkiye önce termo-magnetizm dese de gelen itirazlar sonucu bu tanım termoelektrik şeklinde düzeltildi. Bu keşif Avrupa’lı fizikçiler arasında hzla yayıldı ve her araştırma merkezinde tekrarlandı. Fransız bilim adamı Jean Charles Athanase Peltier (Fransa, 22 Şubat 1785-27 Eki 1845), termoelektik özelliği, Seebeck’in yönteminin tersini (1834) uygulayarak gözledi. Bu defa metaller ısıtılmıyor, iki metalli bu devreden bir dış kaynaktan sağlanan akım geçiriliyor, ve sonuçta birleşim noktalarından birinde soğuma ve diğerinde ısınma gözleniyordu. Bu özellik bilim adamının adına atıfla Peltier etki olarak ele alınır. Bu iki etkinin bir diğer sonucunu ise 1851 yılında Lord Kelvin (William Thomson, İrlanda 26 Haziran 1824-17 Aralık 1907. Kelvin adı, Willam Thomson’ın çalıştığı Glasgow üniversitesi laboratuvarının yakınındaki Kelvin Nehrin’den geliyor.) farkediyor. Farklı malzemelerde sıcaklığa bağlı Seebeck katsayıları sabit değildir. Bir alandaki sıcaklık gradyanları, Seebeck katsayısı gradyanıyla sonuçlanır. Bu alana akım verildiğinde Peltier etkisinin sürekliliği söz konusu olur.Yani içinde sıcaklık gradyanının, (sıcaklık farklılıklarının) olduğu bir iletkende akım taşınırsa malzeme ya ısıyı emer ya da ısı verir. Bu etki Kelvin’in resmi soyadına atıfla Thomson etkisi olarak bilinir.

Bir yanda termoelektrik ile ilgili çalışmalar sürerken, diğer yanda, mekanik termometrelerle ilgili önemli gelişmeler gerçekleşiyordu. Gazların sıcaklıkla genleşme prensibi 1827 yılında James Prinsep tarafından faydalı hale getirilerek pratik bir pirometre tarifi yapıldı. Prinsep farklı ısı yoğunluklarını göreceli olarak göstermek için pirometrik alaşımlar kullandığını açıkladı. Gümüş, altın ve platinyumun sabit erime noktaları kullanılarak bir sıcaklık skalasının oluşturulabileceğini ara değerler için farklı oranlarda birleştirilecek ikili alaşımların erime noktalarının kullanılabileceğini işaret etti. Prinsep altın ve platinyumun erime noktaları aralığının 100 dereceye bölünmesini önerdi. Her yüzde bir platinyum ilavesi ile oluşturduğu alaşımın erime sıcaklığını bir derece olarak düşündü. Isıl işlemle kaynaştırabildiği ve en yüksek erime sıcaklığına ulaşan alaşım %45 altın %55 platinyum bileşimi oldu. Prinsep’in çalışmalarında, işlem öncesi bütün parçalar düzleştirildi ve tanımlanmak üzere işaretlendi. Sıcaklığı belirlenecek yerlere uygun alaşımlar yerleştirildi, alaşımların eriyik hale gelme durumları gözlendi ve tanımlandı. Okumalar erime durumlarına göre en az kaynaşma anı gözlendiğinde yapıldı. Bu çalışmalar sırasında bütün alaşımların yeniden düzleştirilebildiği, gümüş ve altının uzun süre ısıya maruz kalması halinde ağırlık kaybına uğradığı ama platinyumun daha dayanıklı olduğu gözlendi.

Bu alaşımlar mutlak sıcaklığı veremiyor, Prinsep’e göreceli olarak ısı yoğunluğunu gösteriyordu. Prinsep gümüşün erime sıcaklığını kendi termometresi ile ölçebilmek için çalışmalarını sürdürdü. Yaklaşık 10 in³ hacminde ve 6500 grain troy (~0,42 kg) ağırlığında, içi hava ile dolu bir hazneyi zeytin yağ dolu bir kapla ve havanın basıncını ölçebilecek bir manometre ile birleştirdi. Sıcaklığa maruz kalan haznedeki hava genleşecek ve zeytin yağ ile yerdeğiştirdiğinde hazneye geçen zeytin yağın ağırlığı kullanılarak sıcaklık absolut olarak hesaplanabilecekti.

İçi saf gümüş ve gümüş-altın alaşımı ile dolu küçük kaplar fırın içine, sıcaklığı ölçecek hazneye bitişik bir şekilde yerleştirildi. Fırının içindeki saf gümüşün eridiği gözlendi ama gümüş altın alaşımını eritmek için sıcaklık yeterli olmadı. Prinsep gümüşün erime sıcaklığını 1830° olarak buldu. Daniell 2233° ve Wedgwood 4717° bulmuştu. Prinsep’in çalışmalarını takip eden başka çalışmalar oldu ama bunlar 1836’a kadar önemli bir gelişme sağlayamadı. 1836’da Profesör Claud–Servais-Mathias Pouillet (1790-1868) yüksek sıcaklık ölçümü ile ilgili çalışmalarını Academie Royale des Sciences’da yayınladı. Bu çok değerli bilim adamının havalı gaz termometresi için anahtar bileşeni oval şekilli 60 cc kapasiteli tek parça bir platin hazneydi. Hazne altınla yine platin bir kılcal tüpe lehimlenmişti ve dönerek bir gümüş manometre ile birleştiriliyordu. Bu platin hazne onun, altının erime noktası dahil yüksek sıcaklıkları ölçmesine imkan veriyordu. Pouillet artık gaz termometresini sağlam bir temele oturtmuştu. Pouillet aynı makalede manyetik pirometre fikrini de öne sürdü. Bu basit bir demir-platin termokupldu. Platin tel bir tüfek namlusu içinde ikinci metal olmak üzere demir bir tüfek namlusuna ekleştirildi. Sonra fırın gazlarının etkisine maruz kalmaması için platin bir kılıfla korundu. Ardından bu fikir bir gaz termometresi kullanarak platinin özgül ısısını belirlemeye çalışan Jules Violle (1841-1943) tarafından daha da geliştirildi.

Takip eden yıllarda gaz termometresi ile ilgili çalışmalar devam etti. Henri Victor Regnault (1810-1878) sabit basınçlı gaz termometreleri ile ilgili bir kaç iyileştirme daha yaptı. Bu gelişmelerden sonra ilk sabit hacimli gaz termometresinin Silbermann ve Jacquelin (1853) tarafından yapıldığı kabul edilir. Yine de gaz termometresi hala tam olarak tersliklerden kurtulabilmiş değildi. Bir kaç yıl sonra 1857'de Henri Sainte-Claire Deville ve L. J. Troost (1825-1911) sabit sıcaklıklar tanımlamak için uğraştılar. Havadan daha ağır bir gaz niyeti ile iyotu seçtiler. Hazne olarak platinyum yerine porselen kullandılar. Çalışmalarının sonucunda Kadmiyumun kaynama noktası sıcaklığını 860° ve Çinkonun kaynama sıcaklığını 1040° buldular. 1863'te Pouillet'in hava kullanarak yaptığı çalışmaları devam ettiren Edmond Becquerel (1820-1891)'in bulduğu sonuçlar arasında önemli bir fark oldu. Öyle ki Becquerel Kadmiyumun kaynama noktası sıcaklığını 746,3° ve çinkonun kaynama noktası sıcaklığını 932° bulmuştu. Kullanılan malzemelerden kaynaklı bir dizi sorun nedeniyle sonuçlar arasında farklılıklar vardı. Yıllarca süren ölçümler ve çalışmalar gösterdi ki gaz termometresinin doğru çalışması için uygun gaz ve uygun hazne malzemesi gerekliydi. Kullanılacak gaz ideal gaz özelliklerini sağlamalıydı gerçi böyle bir gaz yoktu ama hidrojen ideal gaza en yakın olandı. Hazne malzemesinin ise yüksek erime sıcaklığına sahip olması ve basınç altında gaz sızdırmazlığının olması önemliydi. Ayrıca haznenin sıcaklıkla genleşme miktarı küçük olmalı hazne hacmindeki değişikliklerin ölçüme etkisi bertaraf edilebilmeliydi. Bu açıdan Deville ve Troost hazne malzemesini yanlış seçmişlerdi, porselen camla kaplanmadığı sürece gözenekli bir yapıya sahipti ve camla kaplanması halinde de 1000° üstünde çatlamaya müsaitti. Ayrıca porselen su buharı dahil gaz etkisi ile çözülebiliyordu.

Sonunda uluslararası düzeyde bir uzlaşma ihtiyacının olduğu kabul edildi. Sıcaklık ölçümü için kullanılan yöntem ve malzemelerin avantaj ve dezavantajları gözden geçirildi. İhtiyacın giderilmesi için 1887 yılında Paris'te düzenlenen uluslararası ağırlıklar ve ölçüler genel konferansında Centigrade skalalı hidrojen termometresi sıcaklık standardı olarak benimsendi. Uluslararası tartılar ve ölçüler komitesinin bir başka amacı da ulusal uzunluk prototiplerinin, uluslararası uzunluk prototipi ile karşılaştırılabilmesiydi. Ulusal prototip metrenin sıcaklığının ölçülebilmesi ve platin-iridyum malzemenin genleşme katsayısının belirlenebilmesi için her ulusal prototip ile birlikte yüksek doğruluklu civalı iki termometre veriliyordu. Bu yüzden bir standart sıcaklık skalası gerekliydi. Chappuis bunun için neredeyse 20 yıl çalıştı. 1887 yılında, CIPM'de suyun donma noktasını 0° ve suyun kaynama sıcaklığını 100° (standart atmosferik basınçta) temel alan sabit hacimli hidrojen sıcaklık skalası uluslararası pratik sıcaklık skalası olarak benimsendi. Bu karar 1889 yılında CGPM tarafından da tasdik edildi. Chappuis BIPM'de hidrojen, nitrojen ve karbondioksit kullanarak gaz termometreleri üzerindeki çalışmalarına uzun süre devam etti. Sonuçlar ona, pratik skala için sabit hacimli gaz termometrelerinin sabit basınçlı termometrelerden çok daha uygun olduğunu gösterdi. Sıcaklık ölçüm teknikleri konusundaki çalışmalar pratik sıcaklık skalasının benimsenmesinden sonra da hızla devam etti. Sabit hacimli termometrelerin kullanım aralığının daha yüksek sıcaklıklar için genişletilmesi isteniyordu. Bu sırada Cavendish laboratuvarına oldukça genç bir yönetici atandı, Joseph John Thomson (1856-1940). Thomson 1885 sonbaharında laboratuvarına bir araştırma öğrencisini kabul etti. Aslında klasikler ve matematik konusunda derecesi olan, fizik konusunda uygulamalı çalışma tecrübesi olmayan ve bilimsel yayınları hobi olarak okuyan bu yetenekli araştırma öğrencisi Hugh Longbourne Callendar’dı (1863-1930). Callendar hassas rezistans termometresinin gerekliliklerini bir makalede tarif etti. Aslında çok daha önceleri Sir Wilhelm Siemens (1823-1883), rezistans termometreleri konusunda çalışmıştı. 1860 yılında denizaltı kablo sargılarının sıcaklığını kontrol etmek için bakır tel kullanarak bir rezistans termometresi yapmıştı. 10 yıl sonra yüksek sıcaklık ölçümü için platin bir rezistans termometresini de yapmıştı. Yaptığı katkılar nedeniyle ölümünden kısa bir süre önce, Kraliçe Victoria tarafından adının önüne Sir ünvanı eklendi. Siemens’in yaptığı rezistans termometresinde sıcaklığın doğru belirlenmesini imkansız hale getiren sorunları vardı. Callendar bu sorunların platinden mi yoksa cihazın tasarımından mı kaynaklandığını anlamak için çalışmalar yaptı. Eğer özellikle buhardan kaynaklanan kirlenmelerin ve gerilmelerin önüne geçilebilirse güvenilir ve tekrarlanabilirliği yüksek bir termometrenin yapılabileceğini gösterdi.

Callendar’ın çalışmalarını yürüttüğü sırada 1888’de Cambridge’de iki arkadaş C. T. Heycock ve F. H. Neville (metalurji biliminin en önemli iki ismi), metallerin erime noktalarının alaşım ilaveleri ile nasıl değiştiğini gözlemek üzere araştırmalar yapıyorlardı. Civalı termometrenin kullanımındaki sınırlamalar nedeniyle bazı sorunlar yaşayınca Neville meslektaşı Griffiths’den yardım istedi. Griffiths onlar için birkaç platin rezistans termometresi yaptı. Sonra onlarla buz, buhar, ve bazı organik bileşiklerin kaynama noktalarında ve son olarak 1862 yılında Regnault’un 448,38°C olarak belirlediği kükürtün kaynama noktasında kalibre etmek için birlikte çalıştılar. Heycock ve Neville civalı termometrelerini kalibre etmek için ve altın ve gümüşün erime noktalarını da içeren yüksek sıcaklıkla ilgili çalışmalarını yürütmek için Griffiths’in rezistans termometresini kullandılar. (Altının erime noktası 1061, 7°C ve gümüşün erime noktasını 960,7°C olarak, gerçek değerlerine oldukça yakın bir şekilde buldular.)

Bu arada 1889 sonbaharında Griffiths, Callendar’ın yaptığı çalışmalardan haberdar oldu. 1890 yılında onun makalelerini okurken 350°C üzerindeki sıcaklıklarda Callendar’ın sonuçları ile kendi sonuçları arasında önemli farklar olduğunu gördü. Bu farkların Regnault’un kükürt erime noktası sıcaklığı için bulduğu değerin yüksek olmasından kaynaklandığını düşündü. İkisinin çalışmaları ile kükürtün erime noktası sıcaklığı 444,53°C olarak belirlendi. Böylece sabit hacimli gaz termometreleri ile platin rezistans termometreleri arasında karşılaştırmada kullanılacak üçüncü sabit noktada belirlenmiş oldu. Karşılaştırma ölçümleri BIPM’de Chappuis tarafından ve Kew Gözlemevi’nden Harker ile birlikte yapıldı. Çalışmalar kükürt kaynama noktasına kadar, sabit hacimli nitrojen skalasının oluşturulmasını içeriyordu. Ölçümlerde kükürtün kaynama noktası Callendar ve Griffiths’inkine oldukça yakın 444,70°C olarak bulundu. Sonuçta Callendar ve Griffiths’in çalışmaları ile 1100°C’ye kadar sıcaklık skalalandırması doğru ve güvenilir bir şekilde tanımlandı. Callendar ve Griffiths, göstergelerin yapımı için Horace Darwin’İn (Charles Darwin’in oğlu) başkanı olduğu Cambridge Instrument Company’e başvurdular. Böylelikle artık demir ve çelik imalatı başta olmak üzere platin rezistans termometreleri endüstrinin hizmetine sunulmuş oldu.

Callendar, İngiliz Bilim Derneği’nin (BSA, BAAS, British Association for the Advancement of Science-Britanya Bilimsel İlerlemeler Kurumu) 1899 yılındaki toplantısında, pratik sıcaklık skalasını örnerirken aynı zamanda, gaz termometresinin detaylarını da anlatmıştı. Buna göre, bir platin rezistans termometresi skalanın tanımlı olduğu bir göstergeye bağlanacak ve suyun donma, kaynama ve kükürtün kaynama noktasında kalibre edilecekti. Callendar’ın niyeti İngiliz Sıcaklık Skalasını (British Association Scale of Temperature) tanımlamaktı. Bu önerinin neden o günlerde benimsenmediği açıkça bilinmiyor.

Bugünkü adıyla PTB (Berlin, eski adı PTR), NPL (Tedington) ve bugünkü adıyla NIST (Washington , eski adı BS),’in de katılımıyla BIPM’e bir öneri mektubu gönderdi. Öneri, Thermodinamik skalanın Uluslararası Sıcaklık skalası olarak kabul edilmesi şeklindeydi ki bu pratikte Callendar’ın 1899’daki önerisi olarak anlaşılabilir. NPL ve BS platinin sabitlerini belirleyerek anlaştılar, 1100°C’nin üstündeki sıcaklıklarda skalanın tanımının optik pirometre üzerinden yapılması önerildi. 1913 yılında CGPM’nin 5. toplantısında bu üç laboratuvarın yöneticilerinin bir araya gelmeleri ve skala konusunda anlaşmaları için uğraşıldı, ne var ki Savaş anlaşmalardan yana değildi.

Çalışmalar yeniden başladığında üç ulusal laboratuvar, ikinci dereceden polinom interpolasyonu kullanarak civanın donma sıcaklığı –38°C ve kükürtün kaynama sıcaklığı 444,5°C aralığını kapsayan platin rezistans termometre skalasını ortaya koydular. BS temsilcisinin NPL ve PTR’ye yaptığı ziyaret esnasında uluslararası sıcaklık konusunda anlaşmaya varıldı. Bu skala, 650°C ‘ye kadar 0°C, 100°C ve 444,5°C’de kalibre edilen platin rezistans termometresi, 650°C-1100°C aralığı, çinko, antimon, gümüş ve altının erime noktalarında, üçüncü dereceden polinom interpolasyonu kullanılarak kalibre edilmiş Pt-10 %Rh/Pt termokupl, ve altının erime noktası sıcaklığının (1063°C) üstü için optik pirometre ile ölçülerek oluşturulacaktı. Bu resmi olmayan anlaşma BIPM ve Leiden üniversitesini de içeren geniş tartışmalara yol açtı.

1925 yılında taslak öneri, 1927’de’ki CIPM’e sunulmak üzere hazırlandı. Bu defa platin rezistans termometre ölçüm aralığı –193°C’ye kadar negatif yönde genişletildi. Termokupl skalası ise antimon erime sıcaklığı (630°C), gümüş erime sıcaklığı (960°C) ve altın erime sıcaklığında (1063°C) kalibre edilecek ve üçüncü derece polinom interpolasyon yerine ikinci dereceden polinom interpolasyonla oluşturulacaktı. 1927 yılında CGPM’in 7. toplantısında uluslararası sıcaklık skalası kabul edildi. 1925’teki taslaktan çok az farklılıkları vardı. Bunlar üzerinde tartışılmak üzere planlanan 1928-uluslararası sıcaklık konferansı yapılmadı.

1948 yılında ITS (International Temperature Scale) üzerinde ilk revizyon yapıldı. Oksijen noktası -190°C yeterince güvenilir değildi, skalanın alt limiti –182,97°C’ye çekildi. Rezistans termometresi ile termokuplun çakışım noktası 660°C’den, antimonun donma noktasına yani 630,5°C’ye değiştirildi. Gümüşün donma noktası 960,5°C’den, 960,8°C’ye çekilirken, sıcaklığın derece Santigrad biriminden vazgeçilerek, derece Celsius benimsendi.

10. CGPM toplantısında Kelvin’nin 1854’deki önerisine dönülerek suyun üçlü noktasındaki sıcaklığının 273,16 °K ve 0°K’nin absolut sıfır olduğu termodinamik sıcaklık ölçeği kabul edilir. Daha önce 1948’de yapılmış olan bu öneri, absolut sıfır konusundaki belirsizlikler yüzünden o tarihte kabul edilmemişti.

1961’de NPL ve Moskovadaki PRMI 4 önemli sıcaklık ölçeğini karşılaştırma konusunda anlaştılar. Bu ölçekler 1961 yapımı NPL, 1955 yapımı NBS, 1954 yapımı PRMI, 1954 yapımı Pensilvanya Üniversitesi ölçekleriydi. NBS-55 sıcaklık ölçeği özellikle dikkat çekiciydi ve sonuçları daha sonra 1968 düşük sıcaklık skalasının temelini oluştaracaktı.

Uluslararası sklanın ikinci revizyonu 1968’de yapıldı. Hem termodinamik sıcaklık birimi hem de pratik sıcaklık birimi suyun üçlü nokta sıcaklığına göre 1 birim = 1/273,16 K olarak tanımlandı. Sıcaklık temel biriminin “°K” yerine “K” şeklinde kullanılmasına karar verildi.

Sıcaklık aralığı 4’e ayrıldı

a) 13,81 K… 273,15 K (6 sabit noktadan geçen temel fonksiyon)

b) 0 °C…630,74 °C (Callander’in ikinci dereceden interpolasyon eşitliği ile tanımlı eski fonksiyon. Ancak gaz termometresi ile ilgili gelişmeler doğrultusunda sabit noktaların değerleri üzerinde gerekli revizyonlar yapılarak…)

c) 630,74 °C…1064,43°C (630,74°C’de, gümüş ve altının donma noktalarında kalibre edilmiş ve ikinci dereceden interpolasyon fonksiyonu ile tanımlanmış Pt-10 %Rh/Pt termokupl ölçeği)

d) 1064,43°C üstü (Siyah cisimden yayılan radyasyonun Planck denklemi ile tanımı)