热胀式温度计发展历史

2021-01-26 16:55:37 58

一些物体具有热胀冷缩的性质,当温度不同时,其体积不同,利用此性质,可以进行温度的测量。原则上,只要可以根据温度不同而呈现某种特性变化的物质都可以做成温度计。


空气也会热胀冷缩,因此早期的温度计,是利用空气来做的。科学家们装置一个充满空气的管子,末端插入水中,当气体温度变化时会造成水面高度的变化,利用水面高度差,就可以算出温度。

空气温度计

然而这种空气法测温度在实际使用时却出现了问题。空气的膨胀系数低,导致最后测量的温度精度差,误差大,并且会受到外界空气压力的影响,因此这种测量方式最终被抛弃了。


后来,科学家们想到在密闭空间里进行温度测量,因此设计了密封管,但是放入里边的是酒精,因为酒精的膨胀系数比水高,变化同样的温度,酒精体积变化更大,因此最终测量的结果也会更精确。但是科学家们仍然面临一个问题:酒精不稳定,温度的变化造成的酒精体积变化是动荡的,不确定,因此测量的温度误差也较大,结果也不稳定,因此人们想找一种更稳定的物质来替代酒精。

水银温度计

来自荷兰的科学家丹尼尔华伦海特尝试用水银替代酒精作为温度计的主物质,因为水银比酒精更加稳定,当温度上升或者下降时,水银的温度变化更加可靠。另外,与水相比,水银的膨胀系数也大于水,可以呈现出不小的体积变化,因此最终体温计使用水银来设计。


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