溫度計的發展史探究

                         溫度計的發展史探究

溫度計是測溫儀(yi) 器的總稱。根據所用測溫物質的不同和測溫範圍的不同，有煤油溫度計、酒精溫度計、水銀溫度計、氣體(ti) 溫度計、電阻溫度計、溫差電偶溫度計、輻射溫度計和光測溫度計等。

　　zui早的溫度計是在1593年由意大利科學家伽利略(1564～1642)發明的。他的*隻溫度計是一根一端敞口的玻璃管，另一端帶有核桃大的玻璃泡。使用時先給玻璃泡加熱，然後把玻璃管插入水中。隨著溫度的變化，玻璃管中的水麵就會(hui) 上下移動，根據移動的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低。這種溫度計，受外界大氣壓強等環境因素的影響較大，所以測量誤差大。

　　後來伽利略的學生和其他科學家，在這個(ge) 基礎上反複改進，如把玻璃管倒過來，把液體(ti) 放在管內(nei) ，把玻璃管封閉等。比較突出的是法國人布利奧在1659年製造的溫度計，他把玻璃泡的體(ti) 積縮小，並把測溫物質改為(wei) 水銀，這樣的溫度計已具備了現在溫度計的雛形。以後荷蘭(lan) 人華倫(lun) 海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水銀作為(wei) 測量物質，製造了的溫度計。他觀察了水的沸騰溫度、水和冰混合時的溫度、鹽水和冰混合時的溫度；經過反複實驗與(yu) 核準，zui後把一定濃度的鹽水凝固時的溫度定為(wei) 0℉，把純水凝固時的溫度定為(wei) 32℉，把標準大氣壓下水沸騰的溫度定為(wei) 212℉，用℉代表華氏溫度，這就是華氏溫度計。

　　在華氏溫度計出現的同時，法國人列繆爾(1683～1757)也設計製造了一種溫度計。他認為(wei) 水銀的膨脹係數太小，不宜做測溫物質。他專(zhuan) 心研究用酒精作為(wei) 測溫物質的優(you) 點。他反複實踐發現，含有1/5水的酒精，在水的結冰溫度和沸騰溫度之間，其體(ti) 積的膨脹是從(cong) 1000個(ge) 體(ti) 積單位增大到1080個(ge) 體(ti) 積單位。因此他把冰點和沸點之間分成80份，定為(wei) 自己溫度計的溫度分度，這就是列氏溫度計。

　　華氏溫度計製成後又經過30多年，瑞典人攝爾修斯於(yu) 1742年改進了華倫(lun) 海特溫度計的刻度，他把水的沸點定為(wei) 零度，把水的冰點定為(wei) 100度。後來他的同事施勒默爾把兩(liang) 個(ge) 溫度點的數值又倒過來，就成了現在的百分溫度，即攝氏溫度，用℃表示。華氏溫度與(yu) 攝氏溫度的關(guan) 係為(wei) ℉＝9/5℃+32，或℃＝5／9(℉-32)。

　　現在英、美多用華氏溫度，德國多用列氏溫度，而世界科技界和工農(nong) 業(ye) 生產(chan) 中，以及我國、法國等大多數則多用攝氏溫度。 隨著科學技術的發展和現代工業(ye) 技術的需要，測溫技術也不斷地改進和提高。由於(yu) 測溫範圍越來越廣，根據不同的要求，又製造出不同需要的測溫儀(yi) 器。下麵介紹幾種。 氣體(ti) 溫度計多用氫氣或氦氣作測溫物質，因為(wei) 氫氣和氦氣的液化溫度很低，接近於(yu) 零度，故它的測溫範圍很廣。這種溫度計度很高，多用於(yu) 精密測量。

　　電阻溫度計分為(wei) 金屬電阻溫度計和半導體(ti) 電阻溫度計，都是根據電阻值隨溫度的變化這一特性製成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的；半導體(ti) 溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠，已廣泛應用。它的測量範圍為(wei) -260℃至600℃左右。

　　溫差電偶溫度計是一種工業(ye) 上廣泛應用的測溫儀(yi) 器。利用溫差電現象製成。兩(liang) 種不同的金屬絲(si) 焊接在一起形成工作端，另兩(liang) 端與(yu) 測量儀(yi) 表連接，形成電路。把工作端放在被測溫度處，工作端與(yu) 自由端溫度不同時，就會(hui) 出現電動勢，因而有電流通過回路。通過電學量的測量，利用已知處的溫度，就可以測定另一處的溫度。這種溫度計多用銅——康銅、鐵——康銅、鎳銘——康銅、金鈷——銅、鉑——銠等組成。它適用於(yu) 溫差較大的兩(liang) 種物質之間，多用於(yu) 高溫和低濁測量。有的溫差電偶能測量高達3000℃的高溫，有的能測接近零度的低溫。

　　高溫溫度計是指專(zhuan) 門用來測量500℃以上的溫度的溫度計，有光測溫度計、比色溫度計和輻射溫度計。高溫溫度計的原理和構造都比較複雜，這裏不再討論。其測量範圍為(wei) 500℃至3000℃以上，不適用於(yu) 測量低溫。