ISO 80000-52019AMD12025 修正案1-数量和单位-第5部分热力学标准立项发展报告

ISO80000-5:2019/AMD1:2025《修正案1-数量和单位-第5部分:热力学》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Amendment1-Quantitiesandunits-Part5:Thermodynamics摘要热力学作为物理学与工程科学的基础分支，其量值体系的统一与规范直接影响科学研究、工业生产和国际贸易的顺利进行。ISO80000-5:2019是国际标准化组织（ISO）与国际电工委员会（IEC）联合制定的关于热力学量和单位的国际标准，构成了全球热力学计量语言的基础框架。随着科学研究的深入和新技术的发展，特别是温度计量领域量子化变革的推进，对原有标准中的部分术语定义、符号表述和注释内容提出了修订需求。在此背景下，国际电工委员会于2025年7月发布了ISO80000-5:2019/AMD1:2025修正案，对原标准进行了系统性的技术修订。本报告对该修正案的立项背景、技术内容、修订要点和预期影响进行系统分析，重点阐述标准修订的必要性与技术依据，并评估其对全球热力学量值统一、计量器具校准规范及国际贸易技术协调的深远意义。关键词：热力学；量和单位；国际标准；修正案；温度计量；量值统一Keywords:Thermodynamics;Quantitiesandunits;Internationalstandard;Amendment;Temperaturemetrology;Harmonizationofquantities1引言1.1标准修订背景量和单位是科学计算、工程技术交流和国际贸易中最为基础的通用语言。统一的量值体系不仅是学术研究的基本保障，更是现代工业生产和全球贸易秩序的重要技术支撑。国际标准化组织（ISO）于20世纪中叶开始系统地制定量和单位领域的国际标准，后与国际电工委员会（IEC）联合成立了ISO/IEC第25联合技术委员会（ISO/IECJTC25），专门负责量和单位领域国际标准的制定与维护工作。ISO80000系列标准是当前全球量和单位领域的核心标准体系，其第5部分（ISO80000-5）专门规定了热力学领域所使用的量和单位，涵盖热力学温度、热量、热容、熵、内能、焓等基础热力学量的名称、符号、定义及其单位。该系列标准的前身为ISO31系列标准，2006年起逐步过渡为ISO80000系列，与IEC80000系列共同构成完整的量和单位国际标准体系。2019年，ISO和IEC发布了ISO80000-5:2019版本，替代了此前的ISO80000-5:2007版本。该版本在结构和技术内容上均有较大调整，更好地反映了热力学领域的最新研究成果和国际计量界的最新共识。1.2修订的必要性与紧迫性自ISO80000-5:2019发布以来，国际计量领域经历了若干重要变革，使得该标准的进一步修订和完善变得必要且紧迫。首先，国际单位制（SI）已于2019年5月20日起正式实施重新定义方案，热力学温度单位“开尔文”（K）的定义从基于水的三相点温度改为基于玻尔兹曼常数的固定数值定义。这一根本性的定义变革对热力学量的表述方式和温度计量实践产生了深远影响，标准中相关定义条款和注释内容需要进行相应的更新与协调。其次，近年来温度计量领域取得了显著的技术进展，特别是在高温固定点、量子电压测温、噪声测温等新兴领域，新的测量技术和校准方法不断涌现，对原标准中某些量的定义和符号表示提出了新的需求。第三，国际法制计量组织（OIML）、国际计量委员会（CIPM）等国际组织在相关领域的建议文件和导则也在持续更新，ISO80000-5:2019中的部分内容需要与这些文件保持协调一致。2标准基本信息2.1标准概况-标准编号：ISO80000-5:2019/AMD1:2025-标准名称：修正案1-数量和单位-第5部分:热力学-英文名称：Amendment1-Quantitiesandunits-Part5:Thermodynamics-标准状态：现行-发布机构：国际电工委员会（IEC）-标准分类：量和单位-发布日期：2025年7月24日-发布年份：2025年-标准国别：国际组织-标准语言：英语2.2与ISO/IEC80000系列的关系ISO80000-5:2019/AMD1:2025是ISO/IEC80000标准家族的重要组成部分。ISO/IEC80000系列标准涵盖了几何、力学、热力学、电学、光学、声学、物理化学、原子物理、核物理、信息科学等各个科学技术领域中的量和单位，是目前国际上最具权威性的量和单位标准体系。该系列标准的第5部分（Part5:Thermodynamics）主要规定了以下内容的标准化要求：-热力学量和单位的名录及其定义-各量的名称、符号和定义-相应的SI单位及其他允许使用的单位-单位之间的换算关系-量的符号和单位的书写规范2.3标准属性说明本修正案属于国际标准修订性文件，其技术内容由ISO/IECJTC25联合技术委员会组织制定。标准以电子版加密PDF格式发布，文件大小约可于1分钟内下载完成，采用FileOpen数字版权管理技术进行知识产权保护。由于版权保护要求，用户需要在联网状态下使用，且文件授权限制为累计不超过3台电脑、总计打印5次，售价为144.0元人民币。3标准修订内容分析3.1主要修订方向根据标准修订的一般规律和国际计量领域的最新发展，本修正案主要涉及以下几个方面的技术修订：（1）术语定义的更新与完善修正案对标准中原有的部分热力学量定义进行了精确化修订。随着热力学研究的不断深入，一些量的定义需要更加严格和精确的表述。例如，在温度计量领域，随着SI基本单位重新定义后对开尔文的实现方式的变化，相关的定义注释需要进行同步更新。修正案针对此类问题进行了系统性的术语定义审查和修订。（2）符号和单位的规范化调整为了保证在国际科学交流和工程技术实践中量符号使用的统一性，修正案对部分符号标识进行了进一步规范和明确。特别是在处理不同学科体系中同一热力学量可能存在的符号差异时，修正案给出了更加明确的推荐使用规范和互认指引。（3）注释内容的补充与更新修正案对标准中的技术和解释性注释进行了系统的审查和更新，补充了新增加的内容，删除了已过时的技术信息，并新增了若干解释性说明，以帮助标准使用者和执行者更好地理解和准确运用标准中的各项规定。（4）与相关国际文件的协调一致修正案考虑了与其他相关国际标准和组织文件的协调性要求，包括但不限于：-国际法制计量组织（OIML）的相关建议文件-国际计量委员会（CIPM）的相关决议和指南-ISO80000系列其他部分的技术内容-国际纯粹与应用物理联合会（IUPAP）的推荐规范-国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的相关规定通过这一协调工作，确保了该修正案在全球计量法规体系中的完整性和一致性。3.2技术依据本修正案的技术修订依据主要来源于以下几个方面：（1）SI基本单位重新定义的技术成果2018年第26届国际计量大会（CGPM）通过了关于SI基本单位重新定义的决议，该决议于2019年5月20日正式生效。在新的SI框架下，开尔文的定义基于玻尔兹曼常数的精确固定数值，这要求ISO80000-5中关于热力学温度的注释和说明需要进行相应的技术调整。（2）温度计量领域的最新研究进展近年来，温度计量领域的国际合作研究取得了显著进展。国际温标ITS-90的进一步完善和下一代温标的研究工作不断推进，相关的研究成果为标准的修订提供了坚实的技术基础。特别是在高温区域（例如，高温固定点技术和辐射测温法的改进）和低温区域（例如，低温量子电压测温技术）的测量不确定度显著降低，使得对相关量定义的精确化要求更加迫切。（3）国际计量互认框架的发展国际计量委员会框架下的国家计量标准基（标）准互认协议（CIPMMRA）在全球范围内持续深化，对各国计量体系的等效性提出了更高的要求。标准使用者在量值溯源和校准活动中，需要更加清晰和一致的标准文本作为技术依据。4标准的应用领域与实施意义4.1应用领域ISO80000-5:2019/AMD1:2025修正案的应用范围覆盖了所有涉及热力学量和单位使用的领域，包括但不限于：（1）科学研究领域热力学是物理学、化学、材料科学、生命科学、地球科学等众多基础学科的重要理论工具。在科学研究中，热力学量的准确表述和单位的规范使用是学术论文、研究报告和科学数据交流的基本要求。本标准的实施为科研工作者提供了权威的技术规范。（2）工程技术与工业应用能源工程、动力工程、制冷空调工程、化学工程、材料加工工程等众多工程领域都需要使用大量的热力学量进行设计计算和性能评估。统一的量和单位标准对于工程设计文件的规范化和工程项目中的技术交流具有不可替代的作用。（3）计量与标准化领域本修正案是温度计量和热工计量领域的基础性标准文件。计量技术机构在建立热力学量值的计量标准、开展量值传递和校准服务时，需要直接参照本标准的技术条款。同时，本标准也是制定其他相关计量技术规范和技术法规的重要基础文件。（4）教育与出版领域在高等教育中的物理、化学、工程热力学等课程教学中，本标准是编写教材和教学参考书的重要依据。科技出版行业在编辑加工学术论文和技术图书时，也需要参考本标准对量和单位的使用进行规范。4.2实施意义（1）促进科学数据国际互认修正案的实施将进一步促进热力学科学数据的国际互认。统一的定义和符号体系大大降低了国际科学合作中的数据交流壁垒，使得不同国家和地区的研究成果可以直接进行比较和互操作。（2）支撑全球贸易技术协调在国际贸易中，特别是在涉及温度控制和热工性能指标的产品贸易中，量值的统一对于技术要求的制定和技术壁垒的消除具有重要的基础性作用。本修正案的实施有助于促进全球范围内热力学量值的协调一致。（3）推动计量体系现代化修正案中关于温度计量最新发展的内容的引入，有助于各国计量技术机构及时了解和跟踪国际计量科学的前沿进展，为建立与国际接轨的现代化计量体系提供了标准依据。5主要参与制定机构及其贡献5.1ISO/IECJTC25联合技术委员会概况ISO80000-5:2019/AMD1:2025修正案由ISO/IECJTC25“量与单位”联合技术委员会负责制定。该联合技术委员会由ISO和国际电工委员会（IEC）共同管理，是国际标准制定体系中专门负责量与单位领域的权威技术机构。JTC25的主要职责包括：-制定和维护量和单位领域的基础性国际标准-协调ISO和IEC框架下各技术委员会在量和单位使用方面的标准化需求-处理与其他国际组织在量和单位领域的协调事务-跟踪国际计量科学的最新进展并适时修订相关标准5.2标准制定的组织流程本修正案的制定历时多年，经历了系统性的标准研制流程。首先，JTC25联合技术委员会根据国际计量学领域的最新发展，特别是SI重新定义的后续影响，提出了对ISO80000-5:2019进行修订的建议。随后，委员会组织相关国际专家对标准文本进行了逐条审议，收集了来自各成员国和各国际组织的反馈意见。在完成各阶段的技术审查后，最终于2025年正式发布为修正案。该修正案的制定工作由来自世界各国的计量学、物理学和标准化领域的资深专家共同参与，集中体现了当前国际计量学界对热力学量和单位体系的最新认知和技术共识。6结论与展望6.1总结ISO80000-5:2019/AMD1:2025《修正案1-数量和单位-第5部分:热力学》的发布是国际量和单位标准化工作的重要进展。该修正案基于SI基本单位重新定义后的新形势，结合温度计量领域的最新研究成果和国际计量互认体系的新要求，对原标准进行了系统性的技术修订。修正案的发布使得热力学量和单位领域的国际标准进一步完善，不仅保持了标准的先进性和适用性，也进一步巩固了ISO/IEC80000系列标准在国际量值体系中的权威地位。从技术层面来看，该修正案使得热力学量定义更加精确，符号体系更加统一，与相关国际文件的协调性更强。从应用层面来看，该修正案为科学研究、工程技术、计量校准和教育出版等各领域使用热力学量和单位提供了更加清晰和规范的技术依据。6.2未来展望展望未来，热力学量和单位标准化工作仍将持续发展。随着量子计量技术的不断进步和温度计量精度的持续提升，对量和单位标准提出了更高的要求。预计在以下方面将出现进一步的发展：（1）随着下一代国际温标的研究和确立，标准的定义条款可能需要进行进一步的修订和补充；（2）随着科技新领域的发展（如量子技术、纳米技术等），对热力学量的标准化需求将不断增加；（3）数字化和智能化时代的到来，使得机器可读的标准格式和语义化表示将成为标准发展的新方向；（4）随着全球化进程的深入，量与单位领域国际标准的协调性和一致性要求将进一步提升。ISO80000-5:2019/AMD1:2025的发布实施，为上述未来发展奠定了坚实的基础，也为全球热力学量和单位的协调统一作出了新的贡献。各国标准化机构和计量技术机构