温度计及其使用的教学视频，温度计展示

今年的“狗日”从7月17日开始，到8月25日结束。炎热的夏季，大家都比较关心日常的气温。温度与我们的日常生活息息相关。老年人**惯每天关注《新闻联播》起的“天气预报”节目。年轻人更喜欢直接在手机上查看动态天气信息。气温变化频繁。确定接下来几天的天气、服装和行程。如果你或家人发烧了，你自然会用温度计来测量。今天我们就来说说温度计。首先讲温度计的发明，然后讲它的建立，最后讲温度计知识传入我国的过程。

1.温度计的发明

您可能想知道在温度计发明之前人类如何表达温度。根据我的经验，这非常简单。大家可能还记得战国时期“两个孩子争论太阳”的故事，其中一个孩子辩解说：“近的东西热，远的东西冷” ” “它会在适当的时候升起。”一天的开始，阳光很凉爽，让你感觉自己正在白天探索汤。 “这是一个非常简单的经验解释。当然，古人还发现了稍微更先进的检测温度的方法，例如烧制陶器“teruko”。那么，什么是“朝子”呢？ 简单来说，就是窑炉用来判断窑内火温的土壤胚芽。据景德镇陶瓷大学郑乃章教授研究，兆子在魏晋南北朝时就已出现，但当时主要用于检查釉色，宋元时使用较多。朝代时代，昭子科技成立。通过观察赵子的烧结程度，可以得知产品在窑内的最高烧成温度和保温时间的长短。这项技术完全依赖窑炉工匠的经验积累，无法定量、准确地检测。

温度计的发明是西方现代科学革命的产物，伽利略是第一个利用空气热胀冷缩原理发明气体温度计的人。西方对于空气的热胀冷缩及其应用有着悠久的历史，而在古希腊，著名的亚历山大英雄就利用这一原理设计了一种用于寺庙的自动开门机构。伽利略的气体温度计是一根简单的细玻璃管，一端有一个开口，另一端有一个鸡蛋大小的玻璃泡。使用时，首先将手中的玻璃灯泡加热，然后将玻璃管垂直插入水中，玻璃灯泡的一端朝上，就完成了一个简单的气体温度计。随着外界空气的上升或下降，玻璃管内的水柱也下降或上升。如果玻璃管有刻度，就可以指示温度。目前尚不清楚伽利略当时如何标记温度，但他在著作中明确提到了它们。但这类温度计受气泡内空气温度和外部压力的影响，因此误差比较大。受伽利略的启发，伽利略的朋友、意大利帕多瓦大学医学教授桑克托里奥·桑克托里乌斯于1612年发明了蛇形气体温度计。测量较低水柱中患者的体温。这是世界上最古老的温度计。

图1 伽利略气体温度计

考虑到这种气体温度计的缺点，1632年法国物理学家让·雷首先将伽利略温度计倒置，将底部玻璃浸没并装满水，以水作为测温物质，测量温度。它被表示为玻璃管内的水柱。然而，这种温度计很容易受到水分蒸发的影响，因为玻璃管的顶部是敞开的。液体温度计的下一个重大发展是由托斯卡纳大公斐迪南二世精心策划的，他是佛罗伦萨西门托学院的创始人之一。通过对各种液体进行测试，发现酒精的热膨胀效应更加明显，同时通过熔化并密封玻璃管的顶端，完成了世界上第一个不受外部压力影响的温度计。 做过。 1654.

1714年，丹尼尔·加布里埃尔·华伦海特发明了水银温度计。他是一位气象仪器制造商，出生于德国，大部分时间在荷兰生活。水银温度计和酒精温度计都有各自的优点，由于水银的沸点为357 度，因此它们可以测量更高的温度。然而，冰点为-39度，因此无法测量低于该温度的温度。例如，内蒙古自治区前河市，今年1月份连续几天气温下降超过-50摄氏度。这种情况下，水银是固态的，当然不能使用水银温度计但酒精可以使用温度计。酒精的冰点为-117摄氏度，所以不能使用。与水银温度计不同，酒精温度计无法测量高于78 度的温度，因为酒精的沸点为78 度。瓦伦海特不仅发明了水银温度计，更重要的是，他开始建立温标。

2. 建立温标

温标是量化温度的标度，建立温标最重要的是找到一些参考点。 1724年，瓦伦海特选择了三个参考点：为了避免温度出现负数，氯化铵与冰水混合物的温度选择为0度，冰水混合物的温度选择为32度。学位。完成了。温度计放置在人体温度96度处，可以从人的口腔或腋下获取。后来人们进行修改，确定了标准大气压下水的沸点为212度。这使得水的冰点和沸点在华氏温标上相差180 度。为了纪念华伦海特，华氏温标的单位被指定为。目前，美国是世界上唯一使用华氏温标的主要国家。

目前，世界上使用最广泛的温标系统是由瑞典人安德斯·摄尔建立的，他一生主要在乌普萨拉大学从事天文研究，但因温度测量的副作用而闻名。 1742年，摄氏度在他的论文《列子汤问》中描述了温标系统。这个温标将标准大气压下水的冰点和沸点分为100度，但当时他采用冰点为100度。沸点为0度，避免因低温带来的负面后果。但这个计划违背了流行**惯，1745年，也就是摄氏温度系统建立后的第二年，他的同事、瑞典植物学家卡尔·林奈将冰点和沸点颠倒过来，变成了摄氏温度。这就是一个温标。请今天使用它。不过，也有人说，完成这一逆转的，是塞尔斯的继任者马丁·斯特罗姆。无论如何，这个百分比温标的创始人是摄氏度，为了纪念他，摄氏度温标的单位被记录为C。显然，11是以绝对值来测量的，因为摄氏温标的100份对应华氏温标的180份，它们之间存在以下换算关系：F=(9C/5) +32

图2 瑞典为纪念摄尔塞尔先生发行的邮票

上面提到的华氏温标和摄氏温标都依赖于温度计，一种测量温度的物质，例如水银。是否有可能找到一种不依赖温度计的温标系统？是的。 1848年，英国物理学家威廉·汤姆森（后来的开尔文勋爵）使用单位K建立了新的温标，即——绝对温标。该温标只有一个参考点，那就是绝对零。这是一种寒冷的情况。所有原子和分子的热运动都消失了。这对应于摄氏温标上的-273.15 度。其刻度区间如下：由于与摄氏温标相同，两者的换算关系为T(K)=t()+273.15。

3.我国已引进温度计

清代康熙年间，中国传教士首先将温度计知识传入中国。 1664年，比利时耶稣会传教士南怀仁完成了编号《对温度计上两个固定点的观察》，这是指他的温度计。灵台是一座天文台，原址是今北京建国门西南侧的一座古观象台。 1671年，南怀仁完成了《灵台仪象图》，具体论述了温度计的制造、使用和原理。他制作的温度计如图3所示，木框架内放置一根U型玻璃管，U型管的左上端和右上端连接有玻璃灯泡。侧面是开放的。将水（也称为烧酒）注入U 形管直至水平线，随着玻璃泡内的气体因外部温度而膨胀和收缩，液体上升到右臂或左臂。左右臂上都有刻度来指示温度。不用说，这是一种气体温度计，但由于南怀仁在其刻度理论中采用了错误的“天地三界”理论，并且没有及时赶上欧洲现有的实验研究，这种温度计已经无实际测量值，无功能。

中国科学技术大学教授史云丽表示，很有可能是继南怀仁之后来到中国的法国耶稣会士布韦留下的手稿《验气图说》，该手稿现藏于梵蒂冈图书馆。我猜这就是类似的事情。大概是他的手稿。为康熙皇帝所作的西方科学讲座之一。这份讲义不仅介绍了德国奥托·冯·格律克和英国罗伯特·博伊尔在温度计研究方面的新进展，还对新旧温度计进行了比较。旧的温度计是气体温度计，新的温度计是斐迪南二世发明的水银温度计。

引进和传播西方知识的过程是非常复杂的。另一方面，清初传教士与皇帝的互动也不能高估；温度计、气压计在康熙时期传入紫禁城，到雍正、乾隆时期开始使用成为。那些早期的乐器被搁置太久，至今仍令人困惑。另一方面，有识之士的吸收和模仿能力也不容小觑。例如，清初黄禄庄在扬州时，“听说了西方和西方的几何比例，于是转而学**机械轴，创造了许多奇怪的工具。里面还有一个‘实验加热器’，或者说温度计。” 。黄鹿庄制作温度计的知识很可能来自西方学术，其传播途径无从研究。

图3 南怀仁股份有限公司生产的温度计

最后值得注意的是，随着科学技术的发展和现实测温条件的需要，出现了各种测温方法。

仪表主要有两种类型：接触式和非接触式。接触式温度计有两种类型：膨胀型（例如水银温度计）和热电阻型（利用温度变化引起的电阻变化）。非接触式温度计可分为利用物体热辐射测量温度的辐射温度计和利用红外线引起零件温度变化的红外温度计。

我希望这篇短文能帮助您和您的朋友度过早晨、黄昏和中午，而不必担心温度。

作者简介石晓蕾，中国科学院自然科学史研究所副研究员。