这个视频我来讲讲温度计的前世今生。古时候人们测量温度主要靠体感,这一听就非常不靠谱。后来伽利略老先生经过长期研究发明了世界上第一制空气温度计。
观察一下玻璃管中装着带颜色的水,上端是个空心的圆球,下端开口插入盛水的容器中。至于它的工作原理估计你已经猜到了。当环境温度升高时圆球内气体体积膨胀,使管中液面下降。反过来环境温度降低,圆球内气体体积收缩,管中液面上升。只要在管子上事先标定温度就可以测量环境温度了。
不错,很好,很伽利略。然而这玩意还是有缺陷的。假设圆球气压为p,外界大气压为p零,管用液体密度为p,高度为h。根据内外压强相等就能得到p零等于p加肉gh。
当温度不变时如果外界大气压p零发生变化,比如增大,圆球内压强p不变,液体密度p不变,剂量肯定不变,就只能是高度h增大了。反过来外界气压减小,高度就减小,这样测得的温度就不准了。可惜。
不过除了这个玩意,据说伽利略还发明了一种彩球温度计。是在玻璃管中装有一定量的液体,里面悬浮着几个颜色不同的玻璃泡。因为液体会热胀冷缩,当温度上升时液体膨胀,密度减小,玻璃泡受到的浮力也就减小,于是下沉。反过来温度下降时液体密度增大,浮力增大,玻璃泡就上浮。
每个玻璃泡下面还挂着小牌子,上面标着一定的温度。当所有玻璃泡静止时,最下面的或牌子上的温度就是当前待测的温度。如此巧妙而复杂的设计到了今天也广受人们的欣赏,所以这玩意被用来做装饰品。
接下来就是正八经的酒精温度计和水银温度计了,你肯定熟悉,我就不多介绍了。但要注意酒精的沸点只有七十八摄氏度,所以酒精温度计不能测量沸水的温度。也正因为如此人们用水银代替酒精,因为它的沸点高达三百五十七摄氏度,测量的范围更大。
但无论如何这两样东西外层都是玻璃,容易摔碎,所以科学家又发明了双金属温度计。主要原件是一个用两种或多种金属片叠在一起构成的多层金属片。其工作原理是利用不同金属在温度改变时膨胀程度不同,从而带动指针旋转标出温度。而且这种温度计内不含液体,所以携带起来非常方便。
最后随着人们对电的认识越来越深刻,还发明了电阻温度计和热电偶温度计。其中波电阻温度计是目前最精确的温度计,精度可以达到十的负四次方摄氏度。如果你有兴趣可以自己查阅相关的资料。
关于温度计的故事就讲到这,你快去刷题去吧。