物理物體的冷熱之溫度

長久以來，人們對物體的冷熱——溫度的認識，從感知到科學，從粗略到精確，經歷了很長時間。

01人們對溫度的感知

在物理學中，我們把物體的冷熱程度叫做溫度。溫度既看不見，又摸不著;它既沒有質量，也沒有形狀。人們常常根據自身體溫與物體的冷熱差異，去粗略地判斷物體的溫度。

但是，人們只憑感覺去判斷物體的冷熱真的可靠嗎？準備冷、溫、熱（不要太熱，小心燙傷）三杯水，先把兩根手指同時分別放入冷水和熱水杯中1鐘左右；然后拿出兩根手指，同時放入溫水杯中。在同一杯溫水中，兩根手指的感覺一樣嗎？試試看!

（答案: 兩手指感覺完全不同）

可見，人們憑感覺判斷溫度是不可靠的。所以溫度需要科學的定義和準確的數值來表示。經過科學家們的反復討論和試驗，終于制作出了測量物體溫度的工具——溫度計。

02溫度計的發展歷程

最早的溫度計是在1593年由意大利科學家伽利略（1564～1642）發明的。他的第一只溫度計是一根一端敞口的玻璃管，另一端帶有核桃大的玻璃泡。使用時先給玻璃泡加熱，然后把玻璃管插入水中。隨著溫度的變化，玻璃管中的水面就會上下移動，根據移動的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低。溫度計有熱脹冷縮的作用所以這種溫度計，受外界大氣壓強等環境因素的影響較大，所以測量誤差較大。

后來伽利略的學生和其他科學家，在這個基礎上反復改進，如把玻璃管倒過來，把液體放在管內，把玻璃管封閉等。比較突出的是法國人布利奧在1659年制造的溫度計，他把玻璃泡的體積縮小，并把測溫物質改為水銀，具備了溫度計的雛形。

荷蘭人華倫海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水銀作為測量物質，制造了更精確的溫度計。這種溫度計的工作原理就是，利用玻璃泡中的熱脹冷縮的性質。

03溫標的制定

用來度量物體溫度數值的標尺叫溫標。目前生活中我們常用的溫標有：攝氏溫標、華氏溫標和開氏溫標。

1.攝氏溫標

攝氏溫標用水銀作為測溫介質，以℃（讀作攝氏度）為單位。在1標準大氣壓下，將冰水混合物的溫度規定為0℃，將水的沸騰時的溫度規定為100℃，將0℃至100℃之間的溫度范圍均分成100等份，每一等份即為1℃。攝氏溫標在日常生活中使用非常方便，世界上絕大多數國家都在使用攝氏溫標。

2.華氏溫標

華氏溫標是由德國人華倫海特提出來的，以°F（讀作華氏度）為單位。華氏溫標把標準大氣壓下，冰、水、氯化銨和氯化鈉的混合物的熔點定為0°F，把冰的熔點定為32°F，把水的沸點定為212°F，將32°F至212°F之間的溫度范圍均分為180等份，每一等份即為1°F。目前，只有美國仍在使用華氏溫度。

3.開氏溫標

開氏溫標是由英國物理學家開爾文，總結前人經驗，經過反復論證后建立的。開氏溫標也稱熱力學溫標，是最科學最嚴格的溫標。熱力學溫標，單位K（開爾文，簡稱開），是七大國際單位之一。目前國際上，工農業生產，熱力學精密計算，統一采用的是開氏（熱力學）溫標。

04生活中常用的溫度計

溫度計的種類繁多，在不同的溫度環境中，人們會使用專門的溫度計來測量溫度。

實驗室常用的玻璃溫度計，其測量范圍是：0—100℃；最小刻度值是：1℃。實驗室常用溫度計使用時，應將玻璃泡完全浸沒，且不觸底、不碰壁，待示數穩定后再讀數。讀數時，溫度計不能離開被測物體，而且要保持視線與刻度線相平。

玻璃體溫計測量范圍是：35—42℃；最小刻度值是：0.1℃。需要特別注意的是：在使用玻璃體溫度計之前，應先把玻璃管中的水銀甩回到玻璃泡中！讀數時可以離開身體讀數。

寒暑表既能顯示攝氏溫度，又能顯示華氏溫度。

05形形色色的溫度計

電子體溫計

紅外線體溫計

探針式溫度計

雙金屬溫度計

指針式溫濕度計

06人體與溫度

人體溫度：37℃（并非腋下溫度）

人體感覺舒適的環境溫度：23℃

洗澡水的溫度：40℃左右（略高于體溫）

夏天開空調節能環保的溫度：26℃