温度计的历程

胡紫霞

“我的头怎么昏昏沉沉的，该不会是发烧了吧？”铭铭用手摸了摸额头，“还是用体温计量一下体温吧！”铭铭拿出体温计放在腋下。“哈哈，你知道吗？体温计是在温度计的基础上研制而成的。你真得感谢这发明温度计的人……”突然，一个声音响起，“最早发明温度计的人是谁？哈哈，那当然是我伽利略了！”

伽利略：铭铭同学，你好！说到温度计，其实利用的就是物体的热胀冷缩性质。1592年的一天，我正在大学里带领学生做加热水的实验。我的学生们发现：水温升高的时候体积增大，水面就上升;水温下降的时候体积减小，水面就下降。在此启发下，我经过多次研究，发明了泡状玻璃管温度计。

铭铭：我来找找图片，看看是啥样的。

伽利略：它的顶端是一个玻璃泡，里面是空气。和玻璃泡相连的玻璃管中装着有色液体，玻璃管另一头是敞口的，倒置在装有水的瓶子中。当外界温度升高时，玻璃泡内的空气受热膨胀，使玻璃管内的水位下降;当外界温度降低时，玻璃泡内的空气收缩，玻璃管中的水位就会上升。我在玻璃管上标上刻度（我们那会儿叫热度），就可以测量气温了。

铭铭：哦，这就是世界上第一支标有刻度的温度计——气体温度计。

伽利略：嗯！但它是很不完善的，很容易受大气压的影响。后来又有很多人进行了改进，我不得不把一个人请来，那就是意大利托斯卡纳的大公——斐迪南，他对液体温度计的发展起了很大的推动作用。

斐迪南：您好，伽利略先生！你好，铭铭同学！为了使温度计不受大气压的影响，我开始用各种不同的液体来进行试验，结果发现酒精在受热以后体积的变化比较显著。1654年，我往一端带有空心玻璃球的管里注入适量带颜色的酒精，再把玻璃球加热，用酒精赶跑玻璃管中的空气，并将那一端密封，最后在玻璃管上标上了刻度。

伽利略：于是，第一个不受大气压影响的酒精温度计就这样诞生了！酒精温度計构造简单，制作方便，准确度高，一经问世就得到了广泛应用。

铭铭：今天，我们家庭中通常用的温度计都是酒精温度计。

斐迪南：是的，但由于酒精的沸点低，酒精温度计不适于较高温度的测量。后来，人们又发明了水银温度计。此时我也要介绍一个朋友，他就是荷兰物理学家——华伦海特，相信他会介绍得更具体。

华伦海特：大家好！我对科学仪器有浓厚的兴趣，一直在欧洲拜访各国的科学家和仪器制造者。其实我不是最早发明水银温度计的人，其间有很多人研制了水银温度计，但在那些水银里常混有氧化物，使水银容易附着于玻璃管璧上，影响准确读取温度。我经过不断研究，终于发现了一种纯化水银的方法，解决了这个问题，并在1714年制成了世界上第一支真正精确的水银温度计。

大家纷纷竖起大拇指。

华伦海特：同时，我还研制了早期的温标，单位记做F。（温标，是为了保证温度量值的统一和准确而建立的一个用来衡量温度的标准尺度。）我把冰的熔点定为32°F，把水的沸点定为212°F，把人体温度定为96°F（以今天人的平均标准体温37℃计算，应为98.6°F）。不过它终究是有局限性的。后来，瑞典物理学家摄尔修斯又制成了一种水银温度计，把水的沸点与冰的熔点分别定为100℃和0℃，其间分为100格，每一格为1℃。这就是著名的“摄氏温标”，受到了国际认可，被广泛使用。

铭铭：感谢你们，正因为有你们的不断钻研，才有了这些发明，给我们的生活带来了极大的便利。

伽利略：我听说，随着不同温标的建立和制作温度计技术的成熟，以及实际测量的需要，后人先后改进、发明了各式各样的温度计，用于测量各种物体不同的温度。

铭铭：我刚查到的资料有：德国发明家卡尔·西门子在1860年发明了遥测式电阻温度计;英国医生托马斯·阿尔伯特在1865～1867年间，发明了至今还在使用的、测量人体温度的现代水银体温计。它离开人体后读数不变，可精确到0.1℃;1984年，一位芬兰医疗器械设计师，发明了电子体温计（更方便，无有害物泄漏）……

今天的温度计，已经有了使用材料不同、测量对象不同、用途不同、显示温度的器件不同、测量温度范围不同、指示温度的形式不同等在内的许多新品种，如：半导体温度计、热电偶温度计、双金属温度计、液晶温度计、数字温度计、光测高温计、便于进行℃与°F换算的双标气温计、可同时测量气温和空气湿度的干湿泡温度计、2020年新冠肺炎疫情全球大流行期间便于快速测量体温的额温计……