攝氏,華氏,開爾文,關于溫度的小秘密,你知道多少
最近,天氣越來越熱你看墻上的溫度計,顯示是35攝氏度,需要開空調降溫過了一會溫度下降,溫度計顯示25攝氏度
我們根據(jù)氣溫穿衣,判斷自己是否健康可以說,我們總是關心溫度
但是我們經(jīng)常會有很多關于溫度的疑問例如,溫度的單位是攝氏度,華氏度和開爾文各種溫度計都是直接測量溫度嗎溫度是多少今天就讓我們來學習一下關于溫度的秘密吧
溫度是多少。
溫度是一個物體冷熱程度的物理量,但它不同于其他物理量單位比如速度肉眼可見,面積肉眼可見,溫度需要人體感受才能得出結果
太陽下溫度高的時候我們會覺得熱,沒有太陽的雨天溫度低的時候我們會覺得冷,火源附近溫度高的時候會覺得熱日常生活中有很多這樣的例子,說明溫度和熱量有直接關系
事實上,熱是能量的一種形式當一種物質吸收熱能時,它就會變熱比如水燒開了,溫度升高就會變熱相反,當一種物質失去熱能時,它就會變冷比如把水放在冰箱里,溫度下降就會變冷
所以溫度是熱能在物體中的一種表現(xiàn)形式,熱能直接決定了溫度。
溫度單位
在日常生活中,我們經(jīng)常使用的度日是攝氏,偶爾也能聽到另一種度日,那就是華氏,國際度日開爾文這三度天有什么區(qū)別
攝氏零度是由瑞典人塞爾丘斯提出并命名的采用水銀作為測溫物質,水的冰點和沸點分別設定為0度和100度兩個固定的溫度被分成100等份,每等份為1攝氏度
華氏溫度以水銀溫度計的發(fā)明者沃倫·海特的名字命名它使用冰水和氯化銨作為測溫物質水的冰點和沸點分別設定在32度和212度兩個固定的溫度被分成180等份,每個等份是1華氏度
華氏溫度換算成攝氏溫度的公式為:/1.8,使用不便,所以只有巴哈馬,帕勞等少數(shù)國家還在使用華氏溫度。
開爾文是國際度日,將水的沸點和冰點定在373.15K和273.15K,以溫度作為計算的起點,即273.15K等于常用的0攝氏度,因此與常用的0攝氏度相差273.15度如果把5攝氏度換算成卡爾文溫度,就是273.15+5
還有Langdegree和列支敦士登degree,都已經(jīng)放棄了。
溫度計的歷史
長期以來,人類一直在探索測量溫度的方法雖然他們不知道當時的溫度是多少,但他們可以用身體去感受,植物的生長和冷熱環(huán)境的變化來定義溫度即使是冶煉工匠也會通過觀察火焰的顏色來判斷爐內的溫度
第一個真正的溫度計是伽利略發(fā)明的其結構相對簡單第一個溫度計是通過將水和漂浮物加入一個帶圓球的細長玻璃管中,并將其插入一個裝滿水的玻璃瓶中制成的
后來伽利略的學生桑克托進一步改進了溫度計,在細長的玻璃管上刻了許多刻度,這樣就可以更精確地測量和讀取溫度。
溫度計中的液體也從水,水鹽混合物發(fā)展到現(xiàn)在廣泛使用的酒精,水銀,還有電子體溫計,紅外體溫計等,可以更精確地測量溫度
溫度計原理
雖然可以通過感覺來區(qū)分物體的冷熱,但仍然無法準確知道物體的溫度,而且用身體接觸低溫或高溫的物體也可能會傷害皮膚,所以需要用工具來測量溫度。
我們都知道,測量體溫,只需要把體溫計放在腋下,然后拿出來讀體溫計上的刻度,就可以知道人體的溫度了原理是什么
在測量中,我們觀察溫度計中的液位,因此我們知道人體的溫度所以溫度計可以把不可觀測的溫度轉換成肉眼容易觀測到的長度這種方法在物理學上叫做轉換法
這種方法也是溫度計的原理它利用了液體的膨脹和收縮溫度計底部有一個氣泡,里面裝有酒精液體,與一根空心細管相連
當體溫計的液泡部分接觸皮膚時,皮膚的熱能傳遞到液泡中,酒精液體膨脹,會沿著細管上升,所以我們可以根據(jù)酒精液體的高度來測量人體的溫度。
溫度計是直接測溫度嗎。
從普通玻璃棒溫度計的原理可以看出,并不是直接測得的溫度,而是液體熱脹冷縮轉化為酒精或水銀的長度,這樣就可以知道具體的溫度。
還有就是我經(jīng)常用的紅外測溫儀它也不是直接的溫度測量世界上無論什么物體都有熱輻射,也是因為溫度越高,熱輻射越強不需要直接接觸被測物體的紅外測溫儀,即利用光學探測器將不同波長的反射紅外線與內置紅外線進行比較,最后將得到的結果以數(shù)字形式顯示出來
顯然,更先進的紅外溫度計和玻璃棒溫度計一樣,并不是直接測量溫度,而是測量物體的熱輻射。
所以我們使用的溫度計并不是直接測量溫度,而是利用熱平衡將溫度從一種狀態(tài)轉換成另一種狀態(tài),這樣就可以看到實際的溫度。
溫度計雖然不直接測量溫度,但是它的作用和意義非常重要有了溫度計,可以更精確地測量溫度
在醫(yī)學上,體溫計可以幫助醫(yī)生更準確地判斷病情,有效保障健康和生命安全,在科學上,可以用溫度計進行更多的實驗,從而推動熱力學等科學技術的快速發(fā)展。
本文中的Gif摘自Youtube《我們如何辨別溫度》
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