溫度計(jì)的歷程

胡紫霞

“我的頭怎么昏昏沉沉的，該不會(huì)是發(fā)燒了吧？”銘銘用手摸了摸額頭，“還是用體溫計(jì)量一下體溫吧！”銘銘拿出體溫計(jì)放在腋下?！肮阒绬?？體溫計(jì)是在溫度計(jì)的基礎(chǔ)上研制而成的。你真得感謝這發(fā)明溫度計(jì)的人……”突然，一個(gè)聲音響起，“最早發(fā)明溫度計(jì)的人是誰(shuí)？哈哈，那當(dāng)然是我伽利略了！”

伽利略：銘銘同學(xué)，你好！說(shuō)到溫度計(jì)，其實(shí)利用的就是物體的熱脹冷縮性質(zhì)。1592年的一天，我正在大學(xué)里帶領(lǐng)學(xué)生做加熱水的實(shí)驗(yàn)。我的學(xué)生們發(fā)現(xiàn)：水溫升高的時(shí)候體積增大，水面就上升;水溫下降的時(shí)候體積減小，水面就下降。在此啟發(fā)下，我經(jīng)過(guò)多次研究，發(fā)明了泡狀玻璃管溫度計(jì)。

銘銘：我來(lái)找找圖片，看看是啥樣的。

伽利略：它的頂端是一個(gè)玻璃泡，里面是空氣。和玻璃泡相連的玻璃管中裝著有色液體，玻璃管另一頭是敞口的，倒置在裝有水的瓶子中。當(dāng)外界溫度升高時(shí)，玻璃泡內(nèi)的空氣受熱膨脹，使玻璃管內(nèi)的水位下降;當(dāng)外界溫度降低時(shí)，玻璃泡內(nèi)的空氣收縮，玻璃管中的水位就會(huì)上升。我在玻璃管上標(biāo)上刻度（我們那會(huì)兒叫熱度），就可以測(cè)量氣溫了。

銘銘：哦，這就是世界上第一支標(biāo)有刻度的溫度計(jì)——?dú)怏w溫度計(jì)。

伽利略：嗯！但它是很不完善的，很容易受大氣壓的影響。后來(lái)又有很多人進(jìn)行了改進(jìn)，我不得不把一個(gè)人請(qǐng)來(lái)，那就是意大利托斯卡納的大公——斐迪南，他對(duì)液體溫度計(jì)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。

斐迪南：您好，伽利略先生！你好，銘銘同學(xué)！為了使溫度計(jì)不受大氣壓的影響，我開(kāi)始用各種不同的液體來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)酒精在受熱以后體積的變化比較顯著。1654年，我往一端帶有空心玻璃球的管里注入適量帶顏色的酒精，再把玻璃球加熱，用酒精趕跑玻璃管中的空氣，并將那一端密封，最后在玻璃管上標(biāo)上了刻度。

伽利略：于是，第一個(gè)不受大氣壓影響的酒精溫度計(jì)就這樣誕生了！酒精溫度計(jì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便，準(zhǔn)確度高，一經(jīng)問(wèn)世就得到了廣泛應(yīng)用。

銘銘：今天，我們家庭中通常用的溫度計(jì)都是酒精溫度計(jì)。

斐迪南：是的，但由于酒精的沸點(diǎn)低，酒精溫度計(jì)不適于較高溫度的測(cè)量。后來(lái)，人們又發(fā)明了水銀溫度計(jì)。此時(shí)我也要介紹一個(gè)朋友，他就是荷蘭物理學(xué)家——華倫海特，相信他會(huì)介紹得更具體。

華倫海特：大家好！我對(duì)科學(xué)儀器有濃厚的興趣，一直在歐洲拜訪各國(guó)的科學(xué)家和儀器制造者。其實(shí)我不是最早發(fā)明水銀溫度計(jì)的人，其間有很多人研制了水銀溫度計(jì)，但在那些水銀里?；煊醒趸?，使水銀容易附著于玻璃管璧上，影響準(zhǔn)確讀取溫度。我經(jīng)過(guò)不斷研究，終于發(fā)現(xiàn)了一種純化水銀的方法，解決了這個(gè)問(wèn)題，并在1714年制成了世界上第一支真正精確的水銀溫度計(jì)。

大家紛紛豎起大拇指。

華倫海特：同時(shí)，我還研制了早期的溫標(biāo)，單位記做F。（溫標(biāo)，是為了保證溫度量值的統(tǒng)一和準(zhǔn)確而建立的一個(gè)用來(lái)衡量溫度的標(biāo)準(zhǔn)尺度。）我把冰的熔點(diǎn)定為32°F，把水的沸點(diǎn)定為212°F，把人體溫度定為96°F（以今天人的平均標(biāo)準(zhǔn)體溫37℃計(jì)算，應(yīng)為98.6°F）。不過(guò)它終究是有局限性的。后來(lái)，瑞典物理學(xué)家攝爾修斯又制成了一種水銀溫度計(jì)，把水的沸點(diǎn)與冰的熔點(diǎn)分別定為100℃和0℃，其間分為100格，每一格為1℃。這就是著名的“攝氏溫標(biāo)”，受到了國(guó)際認(rèn)可，被廣泛使用。

銘銘：感謝你們，正因?yàn)橛心銈兊牟粩嚆@研，才有了這些發(fā)明，給我們的生活帶來(lái)了極大的便利。

伽利略：我聽(tīng)說(shuō)，隨著不同溫標(biāo)的建立和制作溫度計(jì)技術(shù)的成熟，以及實(shí)際測(cè)量的需要，后人先后改進(jìn)、發(fā)明了各式各樣的溫度計(jì)，用于測(cè)量各種物體不同的溫度。

銘銘：我剛查到的資料有：德國(guó)發(fā)明家卡爾·西門(mén)子在1860年發(fā)明了遙測(cè)式電阻溫度計(jì);英國(guó)醫(yī)生托馬斯·阿爾伯特在1865～1867年間，發(fā)明了至今還在使用的、測(cè)量人體溫度的現(xiàn)代水銀體溫計(jì)。它離開(kāi)人體后讀數(shù)不變，可精確到0.1℃;1984年，一位芬蘭醫(yī)療器械設(shè)計(jì)師，發(fā)明了電子體溫計(jì)（更方便，無(wú)有害物泄漏）……

今天的溫度計(jì)，已經(jīng)有了使用材料不同、測(cè)量對(duì)象不同、用途不同、顯示溫度的器件不同、測(cè)量溫度范圍不同、指示溫度的形式不同等在內(nèi)的許多新品種，如：半導(dǎo)體溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)、液晶溫度計(jì)、數(shù)字溫度計(jì)、光測(cè)高溫計(jì)、便于進(jìn)行℃與°F換算的雙標(biāo)氣溫計(jì)、可同時(shí)測(cè)量氣溫和空氣濕度的干濕泡溫度計(jì)、2020年新冠肺炎疫情全球大流行期間便于快速測(cè)量體溫的額溫計(jì)……