温度计的原理是怎样的?
早在公元前250年,比扎提乌姆的斐罗就曾描述过加热使空气膨胀的各种实 验。到公元100年,亚里山大里亚的黑伦再一次描述过同样的实验。这些说明人 类很早就认识到空气具有热胀冷缩的性质,这也就是最早的温度计所应用的原理。
对于最早的温度计究竟是谁发明的曾经有过争论,有的人把它归功于荷兰的 著名机械师德里贝尔;也有人把这项优先权归功于帕杜亚的解剖学家桑托留斯;还 有人把它归功于克拉科夫的神父保罗、伦敦的医生弗拉德及德国的盖里克。 但现 代的历史研究一致同意把温度计的发明归功于伽利略。1593年(伽利略的学生维 维安尼给出的发明年代),伽利略用一个45厘米长、麦秆粗细的玻璃管,一端吹成 鸡蛋...全部
早在公元前250年,比扎提乌姆的斐罗就曾描述过加热使空气膨胀的各种实 验。到公元100年,亚里山大里亚的黑伦再一次描述过同样的实验。这些说明人 类很早就认识到空气具有热胀冷缩的性质,这也就是最早的温度计所应用的原理。
对于最早的温度计究竟是谁发明的曾经有过争论,有的人把它归功于荷兰的 著名机械师德里贝尔;也有人把这项优先权归功于帕杜亚的解剖学家桑托留斯;还 有人把它归功于克拉科夫的神父保罗、伦敦的医生弗拉德及德国的盖里克。
但现 代的历史研究一致同意把温度计的发明归功于伽利略。1593年(伽利略的学生维 维安尼给出的发明年代),伽利略用一个45厘米长、麦秆粗细的玻璃管,一端吹成 鸡蛋大小的玻璃泡,一端仍然开口。伽利略先使玻璃泡受热,然后把开口端插入水中,使水沿细管向上上升一定的高度。
因为泡内的空气会随温度的变化发生热胀 冷缩,水管内的水也会随之发生升降,这样就可以用水管内水位的高低表征玻璃泡 内空气的冷热程度。这就是第一只温度计。伽利略的另一个学生卡斯特里亲眼看 到伽利略在1603年进行实验讲演时使用了这种温度计。
当然这种温度计是不准 确的,因为泡内空气会受大气压及温度起伏的影响,它实际上是一个温度气压计。 同时伽利略在管子上的刻度也是任意刻画的。
1632年,法国物理学家雷伊第一个改进了伽利略的温度计。
他将伽利略的装 置倒转过来,将水注入玻璃泡内,而将空气留在玻璃管中,仍然用玻璃管内水柱的 高低来表示温度的高低。由于这项改进使水成了测温物质,实际上这成了第一只 液体温度计。它的缺点在于,向上的管口没有封闭,水会不断蒸发,从而影响到测 量的准确性。
科学家就在玻璃泡和玻璃管的相对大小上进行研究,以减少这种蒸 发,使液体能在一年的过程中在整个玻璃管的长度内升降。尽管从今天的角度看 来这种努力的方向不大对头,但从温度计发展完善的全过程来看,这种努力是有价 值的,也是必然会出现的。
没有当初在各个方面想方设法的改进,就不会有今天的完善。
1657年,佛罗伦萨西曼托科学院的成员们提出了密封管子的思想,并建议用 酒精取代水作为测温物质,从而使最早的温度计进入了较为实用的阶段。
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