在我们日常生活中,计量无处不在。水表、电表、热能计、温度计、血压计等器具都少不了计量的“默默无闻”。今天就给大家普及一个最熟悉的计量“小能手”——温度计。
温度计是判断和测量温度的工具,有指针温度计和数字温度计两种。根据所测温物质的不同和测温范围的不同,还分为酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计和辐射温度计等。
水银温度计和酒精温度计是家庭常用的温度计,水银温度计是膨胀式温度计的一种,可以测量(-39~357)℃以内范围的温度。家庭常用来测量体温的水银温度计,一般可以测量(35~42)℃的温度。水银一般指化学元素汞,是呈现银白色闪亮的重质液体,汞常温下即可蒸发,汞蒸气和汞的化合物多有剧毒。因此,大多数人都知道,水银温度计摔碎后如果不及时处理是很严重的。曾有专家测试,一支标准的水银温度计含1g汞,这些数量的汞全部蒸发后,可以使一间面积为 15m°,高3m的密闭房间内的汞浓度达到22.2mg/m3。而普通人在汞浓度为(1~3)mg/m3的房间里,只要两个小时就可能导致头痛、发烧、腹部绞痛、呼吸困难等。
酒精温度计,是利用酒精热胀冷缩的性质制成的温度计。酒精安全性比水银的好,其测量范围为(-114~78)℃,完全能满足测量体温和气温的要求,尤其在北方寒冷的冬季,因为酒精的凝固点在-114℃,而水银的凝固点是在-39℃,因此,对于温度较低时,运用酒精温度计会更为准确和安全,一般常见的酒精温度计的测量范围在(-50~50)℃之间。然而,酒精温度计的误差比水银温度计的要大,作为家用来测试身体体温时,还是主要选用水银温度计。
介绍了这两种生活中常见的温度计,那温度计究竟是谁发明的呢?早在公元2世纪,一位叫加莱的希腊医生提出建议,为了看病的需要,最好分四个等级来表示人体的冷、热变化。随着人们生活水平的逐渐提升,科研标准的不断改进,大约在1599年,著名科学家伽利略第一个研制出温度计。他用一个连接在玻璃球容器上的开口管子,将玻璃球预热或装入一部分水后倒放进水里,水在管子里上升的高度随玻璃球中气体的冷热程度引起的胀缩情况而变化。后来的温度计在此基础上不断改进,也根据需要形成了各种各样的温度计种类。
经常使用液体温度计,会产生“断线”的现象。主要原因是:一是液体中含有空气,二是运输和存放时有震动造成的。因此,在检定和使用前必须对温度计进行检查,如发现有断线现象应及时修复,否则就不能使用。