溫度原理是什麼（溫度的發展起源）

2023-04-18 19:57:24 1

知冷知熱，冰寒火暖，溫度是一個無法被人們忽略的客觀存在。全世界人類都有一套相同的溫度感受系統，這使我們對冷熱的感受是基本相同的。

在物理學中，溫度是表示物體冷熱程度的物理量，於是在描述一個物體是冷是熱時，我們要用溫度的高低來描述，如果兩個物體溫度相同，這就說明它們的冷熱程度是相同的，比如對於0℃的水和0℃的冰它們的冷熱程度就是相同的，你可能會說明明是冰摸起來會更冷一些呀，但這只是因為冰更吸熱，讓我們感覺更冷了。

就像在質量物理學中，五千克的鐵比，五千克的棉花重，是很荒唐的說法一樣。類似0℃的冰比0℃的水更冷些的說法也是絕對錯誤的。記住，只要溫度相同，冷熱程度就相同。這個例子就告訴我們。感官是不靠譜的。經常會讓我們得出錯誤的結論。那麼我們該如何判斷溫度的高低呢？在兩千多年前的中國，煉丹師在煉丹的時候發現，隨著溫度的升高。煉丹爐中火焰的顏色會經歷紅橙黃白青的變化。只有待到爐火純青，溫度最高時，金丹方可練成。

不過這種方法只能粗略地判斷火焰大致的溫度範圍。既不適用於日常生活，也很不準確，無法進行科學研究。所以直到溫度計被發明出來，溫度測量的問題才被真正解決。那麼溫度計是怎樣誕生的呢？早在十六世紀，科學家們就想到了可以利用物體的熱脹冷縮效應，讓體積來對應溫度，這其實就是溫度計最初的設計思路。而氣體的體積受溫度的影響最大。

　　最早的溫度計是在1593年由義大利科學家伽利略(1564～1642)發明的。他的第一支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，然後把玻璃管插入水中。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。這種溫度計，受外界大氣壓強等環境因素的影響較大，所以測量誤差大。

　　後來伽利略的學生和其他科學家，在這個基礎上反覆改進，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年製造的溫度計，他把玻璃泡的體積縮小，並把測溫物質改為水銀，這樣的溫度計已具備了現在溫度計的雛形。以後荷蘭人華倫海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水銀作為測量物質，製造了更精確的溫度計。他觀察了水的沸騰溫度、水和冰混合時的溫度、鹽水和冰混合時的溫度；經過反覆實驗與核准，最後把一定濃度的鹽水凝固時的溫度定為0℉，把純水凝固時的溫度定為32℉，把標準大氣壓下水沸騰的溫度定為212℉，用℉代表華氏溫度，這就是華氏溫度計。

　　在華氏溫度計出現的同時，法國人列繆爾(1683～1757)也設計製造了一種溫度計。他認為水銀的膨脹係數太小，不宜做測溫物質。他專心研究用酒精作為測溫物質的優點。他反覆實踐發現，含有1/5水的酒精，在水的結冰溫度和沸騰溫度之間，其體積的膨脹是從1000個體積單位增大到1080個體積單位。因此他把冰點和沸點之間分成80份，定為自己溫度計的溫度分度，這就是列氏溫度計。

　　華氏溫度計製成後又經過30多年，瑞典人攝爾修斯於1742年改進了華倫海特溫度計的刻度，他把水的沸點定為零度，把水的冰點定為100度。後來他的同事施勒默爾把兩個溫度點的數值又倒過來，就成了現在的百分溫度，即攝氏溫度，用℃表示。華氏溫度與攝氏溫度的關係為

　　℉＝9/5℃ 32，或℃＝5／9(℉-32)。

　　現在英、美國家多用華氏溫度，德國多用列氏溫度，而世界科技界和工農業生產中，以及我國、法國等大多數國家則多用攝氏溫度。

　　隨著科學技術的發展和現代工業技術的需要，測溫技術也不斷地改進和提高。由於測溫範圍越來越廣，根據不同的要求，又製造出不同需要的測溫儀器。

比如，融測電子的溫溼度計，食品溫度計，工業級溫溼度計，紅外雷射測溫槍等等一系列檢測環境溫溼度，空氣品質儀器儀表設備。