你好，這裡是「物理GET到」，今天我們來聊一聊溫度計。
試著想像一下這個場景，你把剛燒開的熱水倒入一個玻璃杯裡，立刻聽到咯吱、咯吱的聲音，一條裂痕從杯底向上延伸……
玻璃杯為什麼會破裂呢？開水倒入玻璃杯裡，內層玻璃會立即變熱，高溫瞬間改變了粒子的平均自由程，玻璃發生了膨脹；可此時外層玻璃根本來不及熱起來，這種內外層玻璃的冷熱不均勻使杯子產生裂痕。相反的，原來是滾燙的玻璃杯，濺上一些冷水，外層玻璃瞬間收縮，內層玻璃還沒來得及冷卻下來，杯子也會破裂。
固體、液體和氣體受熱都會膨脹，但是，它們膨脹的程度卻大不相同。固體受熱以後，體積變化最小；液體受熱以後，體積的變化要大得多；而氣體受熱，體積的變化就更大了。它們都具有隨著物體冷熱狀態的變化而變化的物理屬性，而且這些屬性大多是可測量的，比如液體的體積、金屬杆的長度、導線的電阻等，原則上來說，它們都可以用來表徵物體的冷熱程度。
僅憑感覺是不能準確判斷物體的溫度高低的，有時候甚至還會判斷出錯。因此，需要一種準確、精密，還能夠很快斷定物體溫度高低的儀器來進行測量，於是，以「熱力學第零定律」為理論基礎的溫度計（Thermometer）就誕生了。
當溫度計接觸被測物體時，熱量在它們之間傳遞，如果兩者達到熱平衡，狀態的變化將停止，溫度就會相等。所以，你知道了溫度計的溫度，也就知道了被測量物體的溫度，而溫度計顯示的實際上就是它自身的溫度。是不是有點繞？
作為測溫儀器，溫度計應「足夠小」，這裡的「足夠小」指的是它不會明顯改變被測量物體的溫度。比如你要測量一個房間裡空氣的溫度，寒暑表是足夠小的；但是，如果用寒暑表測量一滴水的溫度，水滴和寒暑表之間的接觸就可能改變水滴的溫度。
一般的液體，受熱都會膨脹。常用的水銀溫度計就是把水銀裝在一個用玻璃製成的玻璃泡裡，玻璃泡上安裝一個很細的真空玻璃管。將貯有水銀的玻璃泡與待測對象接觸，其中的水銀由於熱脹冷縮，體積會隨溫度發生變化，導致細玻璃管中水銀柱的高度發生變化。需要注意一點：當玻璃泡受熱時，升高相同的溫度，玻璃的體積變化要比水銀的體積變化小得多，大約差6倍左右，所以細管中的水銀柱總體來看是上升的，根據水銀在細管中的高低可以判斷玻璃泡及被測物體溫度的高低。如果將玻璃泡放在一盆水裡，那麼玻璃泡最終的溫度就是水的溫度。
○水銀溫度計
醫用溫度計的設計比較特別，體溫計的玻璃泡和玻璃管連接的地方，有一個非常窄的細縫。當體溫計的玻璃泡和人的身體接觸（例如放在腋下）時，水銀會受熱膨脹，向外衝的壓力很大，能夠衝過細縫並向上升高。當體溫計從腋下取出以後，雖然玻璃泡因遇冷而收縮，但是，由於細縫非常窄，上面的水銀柱就不能通過細縫回到玻璃泡裡去了，所以玻璃管裡的水銀柱仍然保持著放在嘴裡時的高度，指示當時的體溫。那麼，如何才能讓水銀回到玻璃泡裡去呢？你只需拿住體溫計用力甩兩下就可以了。
另外，依靠感覺來判斷溫度的高低，是有一定局限的，如果物體的溫度超出了某一範圍，只憑感覺是不能鑑別出兩個物體的溫度的。甚至，測溫儀器也有它的測量範圍，超過測量範圍也是不行的。
水銀只在一定的溫度範圍內是液體，溫度太低會凝結成固體，溫度太高又會變成氣體，所以水銀溫度計有一定的適用範圍。酒精作為測溫物質，它的優點是：酒精受熱膨脹時，體積的變化更加顯著。但是酒精溫度計不能用來測定較高的溫度，因為溫度太高，酒精會汽化成酒精蒸汽，溫度計也就不能使用了。
○酒精溫度計
除液體溫度計外，還可以用物質的其他屬性來測量溫度。許多物質的電阻率與溫度相關，可以用電阻與溫度的關係作為測溫屬性，製成電阻溫度計；不同金屬材料構成的迴路中會產生與溫度相關的電動勢，可以用熱電動勢作為測溫屬性，製成熱電偶溫度計；對一定體積的氣體，可以用其壓強作為測溫屬性，製成定容氣體溫度計；對一定壓強的氣體，可以用其體積作為測溫屬性，製成定壓氣體溫度計；還可以直接利用物體發出的輻射作為測溫屬性，製成高溫計或紅外溫度計，能夠迅速、準確地測量幾千度的高溫。