一把测量温度的标尺

人类早就对大自然中的温度不同有所感受了：夏季的酷热，冬季的寒冷；火的烫手，冰的刺骨……不过，那时人们对温度高低的辨别并没有一个标准。

公元前200－100年间，古希腊菲隆和希隆各自制造过一种以空气膨胀为原理的测温器。其后，人们还在三个容器中分别装上冷、温、热水来判断物体的冷热：用手摸进行比较。

1593年，意大利科学家伽利略发明了第一个温度计。

伽利略在学习医学的过程中，认识到人的生病与体温变化有很大的关系，也就是说，通过了解人的体温有助于确定其身体状态。可在当时，医生只能用手触摸病人，凭感觉来推测人体的大致温度。这种方法显然容易产生误差，并不精确。伽利略想：能不能发明一种可以精确地测出病人体温的仪器呢？

图23　伽利略

于是，伽利略开始构思这种新仪器的使用原理。他想了许多办法，可一个个都被他自己否定了。

一天，他在沉思之中，看到一位小孩正在玩一种玩具。这种玩具据说是古希腊人发明的。它的结构很简单：在U形的玻璃管里装一半水，将弯管的一端用铅球密封，另一端用玻璃球密封，使管中的空气跑不出来。玩的时候，在铅球下加热，U形管中的水就会向回退缩；移开铅球下的火源，铅球冷却，水就会升到原来的位置。

伽利略看着看着，产生了一个新的想法：“为什么不根据热胀冷缩的现象来制作呢？”于是，伽利略便对热胀冷缩现象进行进一步的研究，并在此基础上设计了许多方案。然而，他的方案却一次次的失败了。

寒来暑往，10余年的时间过去了。伽利略终于发明了第一支空气温度计。这种气体温度计是用一根细长的玻璃管制成的。它的一端制成空心圆球形；另一端开口，事先在管内装进一些带颜色的水，并将这一端倒插入盛有水的容器中。在玻璃管上等距离地标上刻度。这样，当外界温度升高时，玻璃球内气体膨胀，使玻璃管中水位降低；反之，温度较低时，玻璃球内气体收缩，玻璃管中的水位就上升。

伽利略的一位朋友、帕多瓦大学医学教授桑克托留斯，一直在关注着伽利略研制温度计的进展。当他看到世界上第一支空气温度计后，也即按照自己的设想和诊病需要，对气体温度计进行了改进，在1600年制成了世界上第一支体温计。

第一支空气温度计虽能测定温度，但人们发现它的测定结果并不精确，因为气体温度计下端是与大气相通的，玻璃管中的水位高度不仅受到空心球中空气温度的影响，而且还受到大气压强的影响。也就是说，即使温度不变，玻璃管内的水的高度也会有所差异。

此时，伽利略手头的其他研究工作十分繁忙，他没有精力对空气温度计进行改进。他的学生斐迪南在老师的指导下，决定用液体代替空气温度计中的空气。

1654年，斐迪南经过对各种液体的试验之后，研制出了世界上第一支酒精温度计。它是往玻璃球里注适量酒精，再加热玻璃球，用酒精蒸气赶跑玻璃管中的空气，然后迅速把玻璃管口封死。这样，它就可以避免大气压强的影响。

可是，经过一段时间的使用，人们发现，酒精温度计也存在不足之处，即当用它测开水的温度时，温度计内一片模糊。原来，水的沸点是100℃，酒精的沸点是78℃，因此将酒精温度计置于开水之中时，酒精早已变成气体了。显然，只有用高沸点的液体代替酒精，才能解决这一问题。1659年，法国天文学家布里奥，利用水银沸点较高的特性，制成水银温度计。这种温度计可测得357℃的高温，也可测得零下39℃的低温。

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温度计的使用

使用温度计时，首先要估计被测液体的温度，选择合适的温度计；使用温度计前要看清量程，认清分度值，找到“0”刻线的位置；温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁；温度计玻璃泡入被测液体后要稍候一会儿，将温度计的示数稳定后再读数；读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平。