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溫度計的發明已經有400多年了,它不僅僅用於科學研究和工農業生產,也已經成為一般大眾商品走進了千家萬戶。比如:體溫計、寒暑表等。當然對於溫度計肯定還有一些您不知道的,下面我來給大家介紹一下吧!
第一個溫度計的發明者是著名的義大利物理學家伽利略,他同時也是著名的天文學家、數學家,是世界歷史上首次將物理學、數學和天文學三門科學融會貫通於一體的人。他一生的發明研究有很多,被後人世代相襲的發明是鐘錶和溫度計。
1592年,伽利略利用空氣熱脹冷縮的原理製作世界上第一個真正意義上的溫度計,它是一根細長的玻璃管,一端敞口,另一端拉製成雞蛋大小的空心玻璃球,然後在玻璃管中裝一些帶顏色的水,將敞開的一端插入瓶子中。當氣溫降低時,因為熱脹冷縮的緣故,玻璃球中空氣收緊,玻璃管中帶色水位升高;而當氣溫升高時,玻璃球中空氣膨脹,玻璃管中帶色水位則下降。伽利略在細長玻璃管上標有刻度,從而利用它觀察氣溫的變化。它的最大缺點就是氣體的體積受大氣壓影響較大,測量溫度時誤差也就很大。
1653年,義大利氣象學家斐迪南製作出了世界第一個酒精溫度計。他將帶顏色的酒精倒入玻璃球中,然後將玻璃球加熱,用酒精趕跑玻璃管中的空氣,玻璃管上標上刻度。這樣,世界上第一個不受大氣壓力影響的溫度計誕生。今天,我們學校實驗室裡所用的溫度計大都是這樣的酒精溫度計。
1714年,德籍荷蘭物理學家華倫海特用水銀替代酒精作為測溫物質改進了溫度計,水銀溫度計的精確度非常之高。這種溫度計,是華氏溫標(了解華氏溫標點這裡)的確立標準,水銀也成了傳統溫度計的最常用的測溫物質,我們用的體溫計就是水銀溫度計。
說到這裡,就是我們平常最常見到的溫度計啦,它們都是利用氣體或液體的熱脹冷縮的原理做成的!這就是溫度計的發明和發展的歷史,當然現代的人們還利用其它的原理製造了很多不同領域使用的溫度計,後面我們還有介紹。
世界最大溫度計位於新疆吐魯番火焰山景區內,在火焰山風景區的地宮中心,高高佇立著一根巨大的溫度計,這根落成於2004年8月16日的立體造型溫度計,名叫「金箍棒」,曾獲大世界吉尼斯之最。巨型溫度計直徑0.65米,高12米,溫度顯示高5.4米,可以實測攝氏100攝氏度以內的地表溫度、空氣溫度,誤差不超過正負0.5攝氏度。
隨著科學技術及人們生活生產的發展與需要,一些專業領域裡特殊的溫度計也相應而生。下面我就來介紹幾種:轉動式溫度計是由一個捲曲的雙金屬片製成。雙金屬片一端固定,另一端連接著指針。兩金屬片因膨脹程度不同,在不同溫度下,造成雙金屬片捲曲程度不同,指針則隨之指在刻度盤上的不同位置,從刻度盤上的讀數,便可知其溫度。常用作機械儀表。
半導體的電阻變化和金屬不同,溫度升高時,其電阻會大幅減小。因此少量的溫度變化也可使電阻產生明顯的變化,所製成的溫度計有較高的精密度,常被稱為感溫器。常用於精確的溫控系統。
熱電偶溫度計是由兩條不同金屬連接著一個靈敏的電壓計所組成。金屬接點在不同的溫度下,會在金屬的兩端產生不同的電位差。電位差非常微小,故需靈敏的電壓計才能測得。由電壓計的讀數,便可知道溫度。常用於工業生產,用以測量極高、極低的溫度。
物體溫度若高到會發出大量的可見光時,便可利用測量其熱輻射來測定其溫度,此種溫度計即為光測溫度計。此溫度計主要是由裝有紅色濾光鏡的望遠鏡及一組帶有小燈泡、電流計與可變電阻的電路製成。用於工業科研上測量極高的溫度。
用不同配方製成的液晶,其溫度變化時,其光學性質也會改變,使液晶看起來變了色。如果將不同相變溫度的液晶塗在一張紙上,則由液晶顏色的變化,便可知道溫度。此溫度計之優點是讀數容易,而缺點則是精確度不足,常用於觀賞用魚缸中,以指示水溫。羽絨服出廠時常常帶有下圖的這種液晶溫度計。
任何物體都會發出紅外線,而且溫度越高的物體發出的紅外線越多。通過將測量對象的紅外能量聚焦在光電探測器上並轉變為相應的電信號,該信號再經換算轉變為被測目標的溫度值。紅外線測溫計外形小巧,攜帶方便,雷射瞄準,安全可靠,快速顯示,測量準確,價格實惠。在武漢發生、又傳播至全國的新冠狀病毒肆虐之時,人們常採用這種溫度計測量人的體溫,用以篩查疑似病人。
通常的溫度計都是通過刻度來讀取數據,但現在很多溫度計者是通過電路將數據轉換成數字,然後用顯示器直接顯示出來,使我們對溫度計的使用更加方便。
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