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温度的变化关系，它就一般不再是正比关系了。然而我们在建立不同温标时，却又分别规定它们与温度成正比关系。这样制成的各个温度计必然会造成读数上的差别。例如用铜—康铜（开氏标度法）温度计和铂电阻（开氏标度法）温度计，同时去测氮的正常沸点，前者的读数为32 K而后者为54．5 K。这个问题，对度量衡而言是一个严重的问题。为寻求理想的标准温标（不因测温质、测温参量不同而读数出现差异）经历了由经验温标──半理论性温标──理论性温标的漫长过程。
2半理论性温标──理想气体温标
理想气体温标的建立，几乎所有普通物理教材中都有详细介绍，故在此不再赘述。
理想气体温标比起经验温标，其优点在于它与任何气体的任何特定性质无关。不论用何种气体，在外推到压强为零时，由它们所确定的温度值都一样。但是，理想气体温标毕竟还要依赖于气体的共性，对极低温度（氦气在低于1．01×10 Pa的蒸汽压下的沸点1 K以下）和高温（1000°C以上）不适用。并且，理想气体温标在具体操作上也不够便捷。
3理论温标──热力学温标
我们在此也不再重述热力学温标建立的过程。众所周知，在热力学温标中，热量Q起着测温参量的作用，然而比值Q1/Q2（Q1为可逆机从高温热源吸收的热量；Q2为可逆机向低温热源放出的热量）并不依赖于任何物质的特性。因此，热力学温标与测温物质无关。
当然，任何一种温标都必须是某种测量依据与某种标度法的结合。一般地说，任何一种标度法可以用于不同的测温质的某种测温参量。如水银摄氏温度计，酒精摄氏温度计；任何一种测温参量也可以采用不同的标度法。如理想气体开尔文温标，理想气体摄氏温标。但是以热量Q为测温参量的热力学温标，其标度法只取开氏标度法，所依据的是热力学第二定律，这是它与其它温标根本不同之点。
（3）协议性温标
热力学温标是不依赖任何具体测温物质及其测温属性的温标，当然是最理想的温标。但是，我们无法制造出可逆热机，因而无法测出可逆热机从高温热源吸收的热量与向低温热源放出热量之比。但是当理论上证明了，选用开尔文标度法，按热力学温标测定的温度与按理想气体温标测定的温度相同时，就可以用理想气体温标来实现热力学温标。
但是，由于由理想气体温标测温程序繁复，极不方便快捷，并有一定的适用范围。国际计量大会曾多次开会讨论制定国际实用温标，以便能简单、方便、正确地测量温度。1927年拟定了第一个国际实用温标（ITS──27）。以后随着科学技术不断发展经1948、1960、1990年历次国际计量大会的修订，使国际实用温标日臻完善。国际实用温标的基本思想是：将温度范围分成几个区域，每个区域采用操作起来较为简便的温度计。但它们的刻度均以热力学温标逼近，即在不同的温区有不同的标准公式。这样，在温度计上的刻度不一定是均匀的，但测出的温度却尽可能接近热力学温度。协议性温标随科学技术水平的提高不断改进，以便缩小国际实用温标与热力学温标之间的差距。例如更精确地测定标准温度点的温度；修正内插公式；改进基准温度计等。