温度计里面是什么液体(原来体温计是这样发明的测体温最早用的是蛇形瓶)

Posted 2023-06-01

篇首语：志不强者智不达，言不信者行不果。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了温度计里面是什么液体(原来体温计是这样发明的测体温最早用的是蛇形瓶)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

温度计里面是什么液体(原来体温计是这样发明的测体温最早用的是蛇形瓶)

“战疫”防控期间,被广泛运用在高速路口、机场、火车站、小区、超市门口等公共进出场所的重要物资,除了口罩,那就是体温计了。现在的体温计分为玻璃(水银)体温计、电子式体温计、多功能红外体温计、片式体温计、“药片式”内服体温计等,运用较多比较方便的是电子式体温计、多功能红外体温计。那么,我们来回顾一下,体温计以及温度计的发明历程,尤其是那需要精确到小数点后一位的刻度又是怎么规定的。

温度计的灵感来自学生

温度计的发明是西方近代科学革命的产物,发明者大名鼎鼎,学过物理的人都认识,就是伽利略。

伽利略·伽利雷(1564年～1642年),意大利天文学家,物理学家和工程师,被称为“观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学方法之父”、“现代科学之父 ”。

伽利略发明温度计的灵感来自于自己的学生。在一次课堂上,他问学生:“把不同温度的水,装进瓶中,会有什么现象发生呢?”同学们各抒已见,其中有一位同学不经意地说:“是不是像气球可以增大也可以缩小?”学生的回答启发了伽利略,这位爱动脑筋的物理学家立刻在想,从水的体积变化,不也就能测出水的温度变化了吗?

很快,他发明了世界上第一支温度计,还是个气体温度计。

温度计很简单,就是一根细长的玻璃管,一端开口,另一端是一鸡蛋大小的玻璃泡。使用时,先用手把玻璃泡捂热,然后让玻璃泡一端在上,把玻璃管竖直插入到水中,这便形成了一个简单的气体温度计。当外界空气上升或下降时,玻璃管中水柱就会下降或上升。如果在玻璃管上标识上刻度,便可以指示温度。不过由于这种温度计会到受到气泡内空气温度以及外界气压的影响,所以误差比较大。

只要有了巨人,那么就会有站在巨人肩膀上的更多有心人,伽利略的朋友、意大利帕多瓦大学的医学教授桑克托留斯便是一位。

他在1612年发明了一种蛇形的气体温度计,上端的玻璃泡可以放入病人口中,从下方水柱查看病人体温的变化。这是世界上最早的体温计。

液体温度计后续的重大进展是由托斯卡纳的大公斐迪南二世组织完成的,他是佛罗伦萨西芒托学院的创建人之一,也是伽利略的学生。1654年,他们设法改进了老师所创造的温度计。斐迪南发现酒精在受热或变冷的时候,体积变化很大。他就用酒精来代替空气,装在玻璃球里,再把玻璃球加热,让一部分酒精成为蒸汽,酒精蒸汽把玻璃管里的空气全赶跑了,第一个不受大气压力影响的真正温度计就这样诞生了。人们只要用尺量一下玻璃管里酒精的高度,就知道温度的高低了。

后来,人们给温度计里的酒精染成了红色,观察起来就更加清晰了。通常用来测量气温的温度计,里面装的就是染红的酒精。

但是酒精温度计有个缺点,酒精在78摄氏度就要沸腾,到了这时候,玻璃管里模糊不清了。到了1695年,才有人用水银来代替酒精。水银要到357摄氏度才沸腾,水银温度计可以测的温度,就比酒精温度计高得多。

1865年,英国的阿尔伯特发明了一种很有特色的体温计,特点是储存水银的细管里有一狭道,当体温计接触人体后,水银很快升到人体实际体温处,取出后水银柱不下降,而是在狭道处断开,使狭道以上部分始终保持体温度数。这种温度计受到了临床的欢迎和普及应用。

华氏度的创立者

温度计有了,接下来我们回顾一下统一刻度的历程。

1701年罗默制作了一种酒精温度计,他用水的沸点作为上固定点,定作60°；融化的冰的温度为下固定点,定作7.5°；冰和盐水混合物的温度定作0°。1708年华伦海特拜访了罗默,参观了罗默制作的温度计。回来后,华伦海特对罗默的刻度方法作了多次改进,写成一篇关于不同液体的沸点的论文,把水的沸点定作212°。为了纪念华伦海特,华氏温标的单位记作:℉。目前世界上的主要国家,只有美国还在沿用华氏温标。

1742年,瑞典人摄尔修斯又想出了一个办法。他把水结冰的温度作为0度,把水沸腾的温度作为100度。摄尔修斯创造的刻度办法,比华伦海特的简便得多,所以更受到人们的欢迎。用这个刻度办法制成的温度计,叫做摄氏温度计,量出来的温度就是多少摄氏度,用“℃”来表示。

1867年,伦敦医生奥尔巴特制成细小便利的体温计,从此体温计才为医学界普遍采用。1868年,德国医生翁德利希首次提出“发烧状况因疾病而异,不同疾病会呈现出不同的体温变化曲线”。从此,体温测量开始成为医生在诊断疾病时的必要环节和重要依据,也成为家庭必备的常用医学器械之一。

后来,大家发现水银体温计的生产和使用过程中有引起汞中毒的危险,于是陆续发明了“药片式”内服体温计、电子式体温计等。

中国版“温度计”从冰瓶到照子

汝瓷试火片(资料图片)

再来看看中国人测温的历史进程。

在中国的科技文化发展史上,远至春秋战国时期,已有不同的温度范围——冷冻、常温、高温等温度测量工具和技术。

先秦《吕氏春秋》:“见瓶水之冰,而知天下之寒。”这种“冰瓶”也叫“水瓶”,早在先秦时期就已经出现,其实现在看来很好理解,瓶子中装上水,如果水结冰了,表明气温很低,进入寒冬；如果冰融化,则气温回升。这可谓是中国最原始的一种温度计,被视为现代温度计的雏形。

另外,古人还摸索出了更为高级的检测温度的办法,就是烧制陶瓷用的“照子”(火照子)。这个照子简单说就是用来判别窑火温度的泥胚样品,通常为片状,中间打孔,与陶瓷胚料同时放入窑中烧制。在烧制的过程中,窑工可以通过铁钩取出照子,观察其烧结程度,这样就可以判别窑内的温度达到了什么程度。为啥叫“照子”呢?原来,东汉晚期的三国时代火照子叫“铜镜”,宋代因避宋太祖祖父赵敬的名讳,将“镜”字改为“照”或“鉴”,故称铜镜为“照子”或“铜鉴”。

那么,温度计是什么时候进入中国的呢?

清康熙年间,在华的传教士最早把温度计相关知识引介到国内。1664年,比利时人、耶稣会传教士南怀仁完成的《灵台仪象图》就绘有他制作的温度计。1671年,南怀仁完成了《验气图说》,其中就专门谈及温度计的制法、用法和原理。在南怀仁之后,有说法称法国来华的白晋留下一份手稿《验气寒暑表说》,不但介绍了德国格里克、英国波义耳就温度计研究的新进展,而且对比了新旧两种温度计。其中旧式温度计是一种气体温度计,而新式温度计便是前述斐迪南二世发明的水银温度计。

不过,虽然康熙年间已经传入紫禁城温度计、气压计等,到了雍正、乾隆时,他们对之仍一脸茫然,因为早年的那些仪器,早已束之高阁。而且,国外有科学家,中国也有,清初的黄履庄,在扬州时“因闻泰西几何比例,转捩机轴之学”,遂制出诸多奇器,其中就有“验冷热器”,即温度计。

本版文/半岛记者张文艳综合整理

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