温度计是谁发明的(温度计进化简史)
温度计是谁发明的(温度计进化简史)
温度与我们日常生活的关系太密切了,上了年纪的人习惯关注每天《新闻联播》后的《天气预报》节目,年轻人更喜欢直接在手机上查看天气的动态信息,伴随天气变化的气温往往决定了未来几天的穿着或行程。自己或家人身体有些发热,自然会用体温计去测量。今天我们就聊聊有关温度计的故事,首先说温度计的发明,其次谈温标的确立,最后是温度计知识传入我国的过程。
温度计的发明
大家或许想知道,在温度计发明之前,人类是如何表达温度高低的呢?很简单,靠经验描述。你可能还记得战国《列子·汤问》中"两小儿辩日"的故事吧,一小儿为"近者热而远者凉"辩护道,"日初出沧沧凉凉,及其日中如探汤"。这便是很朴素的经验性描述。
当然,古人还摸索出了稍微高级一点检测温度的办法,比如烧制陶瓷中的"照子"就是一例。那么什么是"照子"呢,简单说就是窑工用于判别窑火温度高低的泥土胚胎。据景德镇陶瓷大学郑乃章教授研究,魏晋南北朝时已经出现照子,不过当时主要用于试验釉色;到了宋元,照子技术已经成熟,通过观察照子的烧结程度,检测窑内制品在最高烧成温度下保温时间的长短。这种技术全靠窑工的经验积累,无法定量、精确检测。
温度计的发明是西方近代科学革命的产物,而且是伽利略首先发明了一种利用空气热胀冷缩原理的气体温度计。西方在探究空气热胀冷缩及其运用方面历史悠久,早在古希腊时期,著名的希罗(Hero of Alexandria)就利用这一原理设计出了可用在神庙的自动开门机械。伽利略的气体温度计很简单,就是一根细长的玻璃管,一端开口,另一端是一鸡蛋大小的玻璃泡。
使用时,先用手把玻璃泡捂热,然后让玻璃泡一端在上,把玻璃管竖直插入到水中,这便形成了一个简单的气体温度计。当外界空气上升或下降时,玻璃管中水柱就会下降或上升。如果在玻璃管标识上刻度,便可以指示温度。尽管不清楚伽利略当时是如何标记温度的,但他在一本书中明确提到了度数。不过由于这种温度计会受到气泡内空气温度以及外界气压的影响,误差比较大。
伽利略博物馆现存的16世纪伽利略 发明的气体温度计 (图片来源:佛罗伦萨摄影档案馆)
受伽利略的启发,他的朋友、意大利帕多瓦大学的医学教授桑克托留斯(Sanctorio Sanctorius)在1612年发明了一种蛇形的气体温度计,上端的玻璃泡可以放入病人口中,从下方水柱查看病人体温的变化。这是世界上最早的体温计。
鉴于这种气体温度计的缺陷,1632年法国的医生让·莱伊(Jean Rey)首次把伽利略的温度计颠倒了过来,让玻璃泡在下方,并且里面充入水,以水为测温物质,温度则通过玻璃管中的水柱体现。但这种温度计玻璃管上方是开放式的,因此会受到水蒸发的影响。
液体温度计后续的重大进展是由托斯卡纳的大公斐迪南二世(Ferdinand II)组织完成的,他是佛罗伦萨西芒托学院的创建人之一。他们试验了多种液体,发现酒精的热膨胀效果比较明显;同时他们把玻璃管的上端熔化封闭,这样就制成了世界上的第一支不受外界气压影响的温度计,时间是1654年。
1714年,华伦海特(Daniel Gabriel Fahrenheit)发明了水银温度计。他是一位气象仪器制造者,出生在德国,但一生大部分时间待在荷兰。水银温度计和酒精温度计各有千秋,水银的沸点为357度,故可以测量较高的温度。但由于其凝固点为零下39度,故不能测比之更低的温度。
像我国内蒙古根河市,今年1月份有几天气温低至零下50多摄氏度,这种情况下水银都成固体了,自然无法使用水银温度计,但是可以使用酒精温度计,因为酒精的凝固点是零下117摄氏度。与水银温度计相反,酒精温度计不能测量较高的温度,因为酒精的沸点是78度。华伦海特不但发明了水银温度计,更重要的是开始着手确立温标。
温标的确立
温标是温度数值化的标尺,要确立温标,最重要的是找出几个基准点。1724年,华伦海特选择了三个基准点:为了避免温度中出现负数,选择了氯化铵与冰、水混合物的温度为0度;冰、水混合物温度为32度;把温度计置于人的口中或腋下,可得到人体温度96度。后来人们又做了修订,把水在标准大气压下的沸点确定为212度,这样水的冰点和沸点间算是180度,这便是华氏温标。为了纪念华伦海特,华氏温标的单位记作:℉。目前世界上的主要国家,只有美国还在沿用华氏温标。
目前全世界应用最广泛的温标系统是瑞典人摄尔修斯(Anders Celsius)确立的,他一生主要在乌普萨拉大学从事天文学研究,不过因其旁涉温度计量而大名流芳。1742年,摄尔修斯在一篇论文《对温度计上两个固定点的观察》中描述了他的温标系统,这种温标是把标准大气压下水的冰点和沸点之间划分为100度,但当时他采取的是冰点为100度,沸点为0度的方案,这样可以避免低温为负数的结果。
瑞典发行的纪念摄尔修斯的邮票
但这一方案与人们的习惯相悖,1745年,也即摄尔修斯去年后的第二年,他的同事、瑞典植物学家林奈(Carl Linnaeus)把冰点与沸点的度数颠倒过来,这便是我们现在使用的摄氏温标。不过另有人说,做了这项颠倒工作的是摄尔修斯的继任者马丁·斯特劳莫尔(Martin Stroeme)。无论如何,这种百分温标的创始者是摄尔修斯,为了纪念他,摄氏温标的单位记作℃。显然,从绝对数值上衡量1℉≠1℃,因为摄氏温标的100份在华氏温标下是180份,它们之间有如下转换关系:F=(9C/5)+32。
前述华氏温标和摄氏温标,均要依赖温度计,或者说依赖于测温物质,比如水银。可不可以找到一种不依赖于温度计的温标体系呢?可以。1848年,英国物理学家威廉·汤姆逊(William Thomson,即后来的开尔文勋爵)确立了一种新的温标——绝对温标,单位为K。此温标只有一个基准点,即绝对零度,这是冷到极限的状态,一切原子、分子的热运动都已消失,相当于摄氏温标中的零下273.15度,其分度间隔与摄氏温标相同,因此两者的转换关系为:T(K)=t(℃)+273.15。
cort木吉他(入门吉他推荐)cort木吉他(入门吉他推荐)什么才是一款好吉他?适合自己的就是好吉他。新手如何挑选适合自己的吉他牌子,相信你看完这篇文章后就有答案了。废话不多说,进入正题。这里特地做了一个目录,
溜冰刹车技巧(轮滑初学者怎么刹车)溜冰刹车技巧(轮滑初学者怎么刹车)微博Qzone微信初学者速度滑冰刹车技巧车雨哲20180402122843速度滑冰一般是由起跑动作,滑冰过程,终点刹车组成。今天小编主要讲讲一般的
篮球超人(不会投篮的篮球超人)篮球超人(不会投篮的篮球超人)再怎么说,NBA也要比大学联赛难混一点吧?至少,在大卫帕特里克观念里,是这样的。帕特里克是德克萨斯基督教大学(常青藤院校之一)校队的助教,并且在著名的
羽毛球体能训练(如何正确进行体能训练)羽毛球体能训练(如何正确进行体能训练)羽毛球是一项对体力要求非常高的运动,在FELET辉厉看来羽毛球的体能训练问题应该开始围绕以下2个方面的训练身体的基本训练特殊的体能训练。身体的
弹跳力训练(如何增加弹跳力)弹跳力训练(如何增加弹跳力)有些人健身的目的,就是为了打篮球,为了有更好的身体素质。那么其中最重要的一项,就是弹跳力。弹跳越好,抓板投篮就会越占便宜,你要是能扣篮那更猛了,基本上野
半场篮球规则(篮球新手入门规则)半场篮球规则(篮球新手入门规则)半场龙全场虫,这是很多刚刚接触全场比赛的篮球爱好者经常遇到的问题。明明在打半场打野球时叱咤风云,到了打全场打比赛时却变成了一脸懵逼,跑位不知道怎么跑
半场篮球规则(篮球新手入门规则)半场篮球规则(篮球新手入门规则)半场龙全场虫,这是很多刚刚接触全场比赛的篮球爱好者经常遇到的问题。明明在打半场打野球时叱咤风云,到了打全场打比赛时却变成了一脸懵逼,跑位不知道怎么跑
举重规则(举重比赛的起源及比赛规则)举重规则(举重比赛的起源及比赛规则)举重是一项历史悠久的运动,将杠铃以双手举过头,以举起的杠铃重量为胜负依据。男子举重在1896年举行的第一届奥林匹克运动会时便已列为正式项目。虽然
垒球和棒球的区别(垒球是什么样子的)垒球和棒球的区别(垒球是什么样子的)垒球和棒球的区别垒球的动作要领垒球和棒球的区别垒球与棒球之间有很多相同之处,但同时大家也会发现它们之间有很大的区别。1垒球使用的球比棒球大。2在
生活知识科普怎么晾晒小白鞋在我们的生活当中有很多的常识性的知识大多数人都是不知道的,就好比最近就有很多小伙伴咨询小编问小编关于怎么晾晒小白鞋的这些知识点,这就说明了现在人们也开开渐渐关注起了怎么晾晒小白鞋方
cf网络出现异常(cf出现10256怎么办如何解决)cf网络出现异常(cf出现10256怎么办如何解决)大家在玩cf的时候会不会偶尔出现10256的断网提示,那么这个断网问题该怎么解决呢?下面就让小编给大家带来详细的介绍吧!cf10
梅林关(梅林关为什么这么堵?)梅林关(梅林关为什么这么堵?)围绕梅林关,有几个特殊时刻必然被载入史册1996年3月,梅林检查站正式建立2013年9月14日,梅林关检查岗亭开始拆除2015年6月26日晚,梅林关中
夏侯惇的眼睛(生吞自己的眼珠子?)夏侯惇的眼睛(生吞自己的眼珠子?)在读史的过程中以貌取人,这是每个人都会犯的通病。就拿夏侯惇这个人物来说,若脱离正史仅读小说,难免会给人一种鲁莽之感。是啊,什么样的人,才能残忍到将
最长的名字(历史上的人名有没有超过6个字的)最长的名字(历史上的人名有没有超过6个字的)在我国名字超过6个字的只有少数民族的人名,汉族中还没有发现谁的名字超过6个字,当然,外国人的名字也有超过6个字的。今天我介绍几位新中国的
过年去哪旅游(过年去哪)春节越来越近了,在哪里过年最有意义呢?喜欢热闹就去人多故事多的地方,喜欢清静就去人少景多的大西南大东北,这些地方都有令人惊艳的美。北京,感受京味文化。今年的春节注定与众不同,国家倡
罗志祥交往过的女友(罗志祥前女友好清纯)罗志祥交往过的女友(罗志祥前女友好清纯)夏季来了,姐妹们是不是已经买好了漂亮的小裙子?短裙作为炎炎夏日的必备单品,很多女生都会穿上漂亮短裙秀出自己的大长腿,可供选择的款式有百褶A字
罗志祥的女友(罗志祥前女友真有味道)罗志祥的女友(罗志祥前女友真有味道)对于上了年纪的中年女性而言,同样可以去追求时尚。而且将自己打扮的好看迷人,会更好地增加自己的魅力。没有人规定上了年纪的女性,必须要将自己打扮的像
胸有成竹是什么意思(胸有成竹是)胸有成竹是什么意思(胸有成竹是)在故事里学习410岁孩子所需的基本常识为何要让孩子学成语故事?这是个大问题,也是个值得深究的问题成语是中华语言智慧的结晶,它言简意赅,内涵深远,有言
胸有成竹(儿童成语故事胸有成竹)胸有成竹(儿童成语故事胸有成竹)北宋有一个著名的画家名叫文同,他最擅长的是画竹子,他画的竹子栩栩如生,似乎具有人的那种高风亮节的精神,远近闻名。为什么文同能够画出这样的竹子呢?这里
巴厘岛注意事项(巴厘岛攻略)巴厘岛注意事项(巴厘岛攻略)巴厘岛是印度尼西亚13600多个岛屿中最耀眼的一个岛,也是唯一信奉印度教的地区,世界旅游圣地之一。碧海蓝天水清沙幼壮美悬崖等美景,以及世界顶级的酒店服务
巴厘岛在哪(巴厘岛)巴厘岛在哪(巴厘岛)现在去巴厘岛旅游度假很火,有很多朋友选择在五一或者国庆假期去巴厘岛游玩。巴厘岛位于印度尼西亚中部,坐落在赤道偏南一点(南纬8度),属于南半球。巴厘岛比一般东南亚
硕士生毕业自我鉴定(毕业生自我鉴定)硕士生毕业自我鉴定(毕业生自我鉴定)作为一名应届毕业生,这也是我需要逐步去做好的事情,也对自己更加的有信心了,或许这也是来源于自己的这几年来的学习经历造就的。下面是小编收集推荐的应