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不斷改進(jìn)的溫度計(jì)
今天，我們已習(xí)慣了將冷熱的變化用多少度這一量化概念來(lái)表示，因而無(wú)論誰(shuí)對(duì)溫度計(jì)都不陌生。然而，溫度計(jì)究竟是怎樣誕生的，那些溫度又是怎樣確定的呢?
18世紀(jì)以前，人們是無(wú)法準(zhǔn)確表示氣溫的微小變化的。為了測(cè)定出如今普通溫度計(jì)上的每一個(gè)刻度，發(fā)明家大約花了一千多年的時(shí)間。
最初，冷熱是憑人們的感覺(jué)主觀臆測(cè)的，因?yàn)槟菚r(shí)沒(méi)有溫度計(jì)，大多數(shù)人說(shuō)冷了，那就是冷了。
公元2世紀(jì)，一位叫加萊的希臘醫(yī)生提出建議：為了看病的需要，最好分四個(gè)等級(jí)來(lái)表示人體的冷、熱變化。加萊的建議??冷熱的四個(gè)等級(jí)就成為沒(méi)有溫度計(jì)之前的溫度標(biāo)示了，這個(gè)不足為奇的溫度準(zhǔn)衡，在17世紀(jì)之前，一直被醫(yī)學(xué)界采用。
當(dāng)人們生活得還不十分精致的時(shí)候，粗略的說(shuō)明勉強(qiáng)可以應(yīng)付人們了解溫度變化的需要，但是對(duì)于科學(xué)研究說(shuō)卻不同了，它需要進(jìn)行準(zhǔn)確的溫度測(cè)量。在科學(xué)發(fā)展的道路上，第一步要做的工作是應(yīng)該有一個(gè)計(jì)量冷熱的方法，這就是為什么要發(fā)明溫度計(jì)的原因。
1575年，意大利學(xué)者希羅的一本科學(xué)著作出版了。在這本書(shū)里，他描述了許多離奇的設(shè)備。后來(lái)，一些細(xì)心的學(xué)者研究了這本著作，他們指出，這些離奇的設(shè)備中有一臺(tái)儀器能夠證明物體受熱會(huì)膨脹。
對(duì)物體熱脹冷縮特性的認(rèn)識(shí)直接導(dǎo)致了溫度計(jì)的出現(xiàn)。
世界上第一支溫度計(jì)是意大利著名的天文學(xué)家、物理學(xué)家伽利略在1593年制造的。他在一根一端附有玻璃球的管子里面裝入帶色的液體，然后把這根管子倒放在水里制成了最原始的溫度計(jì)。這時(shí)如果在球外面用不同溫度的物體與球靠近或接觸，由于管內(nèi)空氣熱脹冷縮，水面就會(huì)發(fā)生升降，這樣從水柱的高低就能分辨出溫度的變化。這種溫度計(jì)叫空氣溫度計(jì)，它是現(xiàn)代溫度計(jì)的鼻祖�？諝鉁囟扔�(jì)雖然很靈敏，但很不完善，容易受外界大氣壓變化的影響，從而使所測(cè)的溫度不夠準(zhǔn)確。
后來(lái)，伽利略的學(xué)生繼續(xù)研究，把管子制成密封的，并用酒精來(lái)代替空氣。如此一來(lái)，測(cè)出的溫度就準(zhǔn)確多了。但是，因?yàn)榫凭綌z氏78度就開(kāi)始沸騰，所以它不能用來(lái)測(cè)量一般的高溫。
1714年，荷蘭阿姆斯特丹的一位名叫華侖海特的儀表商用水銀代替了酒精，克服了上述的缺點(diǎn)。因?yàn)樗y在攝氏350度才開(kāi)始沸騰氣化，在攝氏零下39度才開(kāi)始凝固。所以水銀溫度計(jì)能測(cè)出較高或較低的溫度。
不過(guò)，那時(shí)各種溫度計(jì)所取刻度的含義很不統(tǒng)一，都是各取所需。比如，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)部主任羅伯特?胡克把水的結(jié)冰溫度作為一個(gè)起點(diǎn);有的醫(yī)生以正常血溫為起點(diǎn);而牛奶場(chǎng)的商人則以牛奶溶點(diǎn)為起點(diǎn);還有的天文學(xué)家以巴黎天文臺(tái)地下室的溫度為溫度計(jì)的起點(diǎn)，等等。有人統(tǒng)計(jì)了一下，這一階段約有27種不同刻度的溫度計(jì)，它們的確方便了確定溫度起點(diǎn)的個(gè)人，卻給更多的人帶來(lái)了麻煩。為此，1740年，大家經(jīng)協(xié)商后一致同意以水的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)作為溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)刻度的依據(jù)。但應(yīng)給這兩個(gè)溫度作怎樣的標(biāo)記呢?學(xué)者們又各抒己見(jiàn)了。
最初，發(fā)明水銀溫度計(jì)的華侖海特提出，把水在一個(gè)大氣壓下的冰點(diǎn)定為32度，沸點(diǎn)定為212度，中間劃為180格，每一格定為一度，這就是華氏溫度。用華氏溫度計(jì)量出的溫度度數(shù)，常用“F”來(lái)表示，例如華氏82度就記作“82攝氏度F”。
對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，華氏溫度計(jì)使用不便。
1742年，瑞典天文學(xué)家攝爾西斯設(shè)計(jì)制造了一種溫度計(jì)，他把一個(gè)大氣壓下的水的冰點(diǎn)定為零度，沸點(diǎn)定為100度，中間劃分100格，每格定為一度，這就是我們今天最熟悉的攝氏溫度。氣象臺(tái)預(yù)報(bào)氣溫變化時(shí)就是采用他制定的標(biāo)準(zhǔn)。用攝氏溫度計(jì)量出的溫度，常用“C”來(lái)表示，例如25攝氏度，記作“25℃”。[-(@_@)-]
此后，國(guó)際上對(duì)溫度標(biāo)準(zhǔn)還曾進(jìn)行過(guò)多次修改，現(xiàn)在科研活動(dòng)中多已采用1968年制定的國(guó)際實(shí)用溫度。國(guó)際實(shí)用溫度還用絕對(duì)溫度來(lái)表示攝氏溫度。絕對(duì)溫度是英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)耳芬在1848年提出的，所以也叫開(kāi)耳芬溫度，簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)氏溫度。它用“T”來(lái)表示，度數(shù)后面用符號(hào)“K”來(lái)表示。例如攝氏零度是水的冰點(diǎn)，用絕對(duì)溫度來(lái)表示則是：T=273K。絕對(duì)溫度可使熱力學(xué)中很多定律的公式變換起來(lái)更簡(jiǎn)單，計(jì)算起來(lái)更方便。
今天人們普遍使用的溫度計(jì)大多采用攝氏溫度，它仍是利用液體的膨脹或收縮來(lái)測(cè)量溫度變化的，液體被密封在一個(gè)玻璃泡里，玻璃泡又與一根細(xì)玻璃管相連。溫度較高時(shí)，液體膨脹并在管內(nèi)上升;溫度較低時(shí)，液體收縮并在管內(nèi)下降。液面最高處的管子上的刻度可以準(zhǔn)確地顯示當(dāng)時(shí)溫度是多少。
體溫計(jì)是溫度計(jì)中的一種，現(xiàn)在這種在小玻璃管上刻刻度，玻璃管下端裝儲(chǔ)存水銀的小玻璃泡的現(xiàn)代體溫計(jì)是由英國(guó)醫(yī)生奧爾布特于1867年創(chuàng)制的。