1、*溫度計工作原理看看屋里屋外，您會發(fā)現(xiàn)有許多設備，它們的作用就是測量溫度的變化:院子里的溫度計可以告訴您外面多熱或多冷。廚房里的肉類和糖果溫度計可以測量食物的溫度。加熱爐里的溫度計可以控制什么時候開關(guān)。烤箱里的溫度計可以保持設定的溫度（熱）。冰箱里的溫度計可以保持設定的溫度（冷）。藥柜里的體溫計可以準確測量一個小范圍內(nèi)的溫度。所有這些設備都在以某種方式測量溫度。在本篇文章中，我們將了解現(xiàn)在使用的各種溫度計技術(shù)及其工作原理。您還可以制作自己的溫度計！球狀溫度計就是您可能從小就在用的玻璃溫度計。這種溫度計含有某種液體，通常是水銀。球狀溫度計依據(jù)的是一個簡單的原理，即液體的體積會隨溫度的變化而變化。

2、液體變冷時收縮，變熱時膨脹，這一原理同樣適用于氣體，也是熱氣球的工 作原理。您可能每天都會接觸液體，但是您可能沒有注意到，水、牛奶和食用油的體 積都會隨著溫度的變化而變化，這些變化是相當小的。所有的球狀溫度計都 使用一個大大的球和一根細細的管子來突出體積的變化。如果您自己動手做 一個球狀溫度計，您就會親眼看到這一點。下面就是您需要的物品：帶不透水密封蓋的玻璃罐或玻璃瓶，蓋子應為金屬或塑料制成的旋蓋。 我用的是1360克的蘋果醬罐。罐子必須是玻璃的，這樣您擠壓它時， 它的形狀不會發(fā)生改變。一把鉆頭，或一把錘子和一顆大釘子。一些橡皮泥、油灰、填縫劑或口香糖。吸管，約23厘米長，越細越好，最好是透明

3、的。一些食用色素（非必需）。制作溫度計：1 .在罐子蓋上打一個孔，孔的大小應盡可能地接近吸管的直徑。2 .將吸管的一端插入孔中，然后密封孔的四周，要用橡皮泥把蓋子的內(nèi)外兩側(cè)都密封 住。完成后，它看起來應該是下面這樣的：3 .將罐子注滿冷水。您可以灌滿水，然后放在冰箱里過夜，或者另外找罐子制一些冰 水，然后將冰水倒入您的罐子里，在這一過程中不要把冰倒進去，罐子里您要的只 是水。如果您愿意，可以加一些食用色素，然后搖一搖。把罐子放在桌子上以保持平穩(wěn)，您要把罐子注滿冷水，要盡可能地滿而又不會溢出來。4 .按照上面圖中所示，把罐子蓋上。當您旋上蓋子后，可能會有一點水溢出來，吸管 里可能也會看到一點水，

4、這沒關(guān)系。5 .把罐子放到廚房的水槽里，塞上水槽塞，然后放熱水到水槽中，至水槽半滿。注意觀察吸管中的液面， 將會發(fā)生奇怪的事情： 您會親眼目睹罐子里的水在膨脹！ 隨著罐子 里的水越來越熱，它就會膨脹并沿著吸管上升。 這種膨脹每天都會發(fā)生， 只是由于膨脹量太 小，我們不會真正注意罷了。在這里，由于我們把膨脹的水引入一根很細的吸管，膨脹就變得明顯多了。我們可以真真切切地看到它在發(fā)生。您制作的就是一個簡單的球狀溫度計，而且用起來很不錯。如果愿意，您可以校準，那它就會相當準確地報告溫度。但是，這個溫度計也存在一些問題：由于使用的液體是水，它無法測量0攝氏度以下的溫度，因為水會結(jié)冰。同樣，它也不能測量高

5、于100攝氏度的溫度，因為水會沸騰。由于“球體”(罐子)很大，溫度計要用很長時間才能達到與測量對象相同的溫度， 也許是一個小時。由于管子的頂端是開口的，水會蒸發(fā)，并且可能會落入灰塵和碎屑。將水銀密封到一個小的玻璃溫度計中就可以解決這些問題。球體小意味著它可以很快達到測量對象的溫度，溫度計的管子也非常細，而且水銀還可避免水的結(jié)冰和沸騰問題。如何校準溫度計？常用的刻度有兩種：華氏溫標 丹尼爾？華倫海特(Daniel Fahrenheit)隨意決定在水的冰點和沸點之 間劃分為180度，并把水的冰點定在 32度。于是，他制作了一個溫度計，把它插進 冰水里，把玻璃上的水銀面標為 32度。然后，他把同一溫

6、度計插入沸水中，把水銀 面標為212度。之后，他在這兩點之間作了 180個均勻分布的標記。攝氏溫標 安德斯？攝爾修斯(Anders Celsius)隨意決定在水的冰點和沸點之間劃 分為100度，并把水的冰點定在 100度。不過，后來人們將他的刻度反了過來，所 以水的沸點變?yōu)?00度，而冰點變?yōu)?度。正如您所看到的，我們平常使用的溫度刻度完全是隨意確定的！如果愿意，您也可以提出自己的刻度。使用水的冰點和沸點作參考點很好， 因為它們很容易再現(xiàn)，但這并不是說您不可 以使用其他刻度。球狀溫度計的優(yōu)點是測量準確，但是，如果目的是要控制溫度，它們就不太適宜了。雙金屬片溫度計采用金屬制作，因此比較容易控制溫

7、度。雙金屬片溫度計依據(jù)這樣一個原理，不同的金屬在變熱時以不同的速率膨脹。將兩種不同的金屬焊接在一起，您可以制作一個能經(jīng)受高溫的簡易電控制器。這類控制器通常可以在烤箱中找到。下面是總平面圖：兩種金屬組成雙金屬片， 這也是其名稱的來源。在上圖中，如果是用在烤箱中，應選擇讓綠色金屬比藍色金屬膨脹得更快。在冰箱中則應選擇相反的設置，這樣隨著溫度的升高， 藍色金屬比綠色金屬膨脹得更快，金屬片向上彎曲，形成接觸，從而接通電流。可以通過調(diào)節(jié)金屬片和觸片之間空隙的大小來控制溫度。您會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)較長的雙金屬片會盤繞成螺旋狀。院子里的刻度盤溫度計一般會設計成這樣。將非常長的金屬片盤繞起來，可以極大增強它對微小溫度變化的敏感度。加熱爐恒溫器中應用了同樣的方法，線