常见温度计种类介绍(温度计的发展史)

常见温度计种类介绍(温度计的发展史)(1)

Hello大家好,这里是科学plus实验站,感谢您在茫茫人海中找到我。

因为新冠肺炎的影响,很长一段时间我们在出门时都需要测量体温,虽然现在的技术已经十分发达,使用电子体温计替代了之前的水银体温计,但是小编还是对以前小时候用的水银温度计印象深刻。

可是体温计是怎么来的,小Q我确实也没有认认真了解过。既然这样,那么今天,我就和大家一起来了解一下体温计的发展历程吧!

温度计的种类

现如今根据使用目的的不同,已经制造出了多种的体温计。除了之前我们常用的水银体温计外,还有气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、指针式温度计(也称寒暑表)、玻璃管温度计以及压力式温度计。

其实早在1624年,法国数学家勒雷雄的《数学游戏》一书中,就已经出现了“温度计”这个词。但史学家通常把温度计的发明,归功于意大利科学家伽利略。

1593年,意大利的科学家伽利略发明了第一支温度计。

他所设计的第一支温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端是玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。

因为这种温度计依靠的是“热胀冷缩”原理,因此测量误差比较大。不仅如此,除了温度的影响因素外,外界大气压强也是影响其很重要的因素之一。

常见温度计种类介绍(温度计的发展史)(2)

图:伽利略发明的温度计

因为测量的不够准确,在伽利略所发明的温度计的基础上,他的的学生以及欧洲众多科学家反复的实验改进。比如把玻璃管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭等。

在这群人中,法国人布利奥在1659年制造的温度计尤为突出。他把玻璃泡的体积缩小,并将测温物质改为水银,具备了温度计的雏形。

在那之后,荷兰人华伦海特在比较了酒精与水银作为测量物质的差别后,1714年,他制造了更精确的温度计。

他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计。在目前世界上主要的国家中,只有美国还采用华氏温度。

在华氏温度计出现的同时,因为不知道华伦海特所设计的温度计,法国物理学家列奥缪尔也独立设计制造了另一种温度计。

他认为水银的膨胀系数太小,不宜做测温物质。他专心研究用酒精作为测温物质的优点,他经过反复的实践,发现水和酒精混合液的温度在水的冰点和沸点之间,其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位。

因此他把冰点和沸点之间分成80份,定为自己温度计的温度分度,这就是列氏温度计。

在华氏温度计制成后的30多年后,1742年,瑞典人摄尔修斯创立了摄氏温标,并且为了避免测量低温时出现负值,他把水的沸点定为0度,而冰点定为100度。

常见温度计种类介绍(温度计的发展史)(3)

图:瑞典纪念摄尔修斯所发布的邮票

在他去世后的几年,他的同事,瑞典植物学家林奈根据摄尔修斯的理论,对华伦海特温度计的刻度进行了改进,将两个温度点的数值倒了过来(即沸点100度,冰点0度),就成了百分温度,即摄氏温度。为了纪念他,摄氏度的单位用℃表示。因为1℉与1℃是不对等的,因此他们之间的转换关系为℉=9/5℃ 32,或℃=5/9(℉-32)。

常见温度计种类介绍(温度计的发展史)(4)

图:左为华氏温度,右为摄氏温度

至于温度计是如何传入我国的,这就要归功于我们的老朋友——欧洲传教士。

在清朝康熙年间,1664年,来自比利时的耶稣会传教士南怀仁最早向我国介绍了温度计。在他完成的《灵台仪象图》就绘有他制作的温度计。

常见温度计种类介绍(温度计的发展史)(5)

图:南怀仁所制的温度计

而继南怀仁之后,被认为很可能是来自法国的耶稣会士白晋留下的手稿《验气寒暑表说》有很大概率是他向康熙帝讲解西方科学的讲义之一。在这份讲义中介绍了德国格里克、英国波义耳就温度计研究的新进展等资料。

温度计传入我国之后,因为各种因素,得到传播的原因尚未可知,但可以知道的是,20世纪之后,温度计的使用才慢慢的普及。

参考资料:

科普中国、百度图片

好了,关于温度计是如何发展并且传入我国的过程就是这样了。今天的科普知识就到此为止啦!想要了解更多的科普知识,请关注我们的“科普”系列。下次再见啦。

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