狗子:溫度用什麼工具來測量呢?
老子:最早的溫度計,是1593年由意大利科學家伽利略發明的,用的是一根一端敞口,一端是圓形玻璃泡的玻璃管。
1659年,法國人布利奧把玻璃泡的體積縮小,并把測溫物質改為水銀,形成了溫度計的雛形。
以後就又出現了酒精、煤油等液體作為工作物質的溫度計。
狗子:水銀、酒精、煤油三種溫度計有什麼相同和不同呢?
老子:工作原理都一樣,就是利用液體熱脹冷縮的特點,在玻璃管中随溫度上升或下降來測溫。
但三者的測溫範圍有所區别:
煤油沸點一般高于150℃,凝固點低于-30℃。所以其量度範圍約為-30℃~150℃。
酒精沸點約78℃,凝固點約-117℃。
所以酒精溫度計能比煤油溫度計測更低的溫度,但高于78℃的溫度它就不能測了。
水銀溫度計的量度範圍是-39℃~357℃。
狗子:水銀溫度計可以測這麼高的溫度!難怪上次感冒去醫院,醫生讓我用這個測,看發燒了沒有呢。
老子:是的,水銀溫度計是家庭和醫院常用的測溫工具。雖然小巧方便、示值準确,但它有個最大的缺點就是怕摔碎。
狗子:怕玻璃碎了傷人嗎?
老子:玻璃是小事,最可怕的是“汞中毒”!
狗子:“汞中毒”?
老子:對。
“汞”是水銀的化學元素名。
一支水銀體溫計含汞約1克,被打碎後,這些汞全部揮發,可使一間15平方米大、3米高的房間,空氣汞濃度達到22 .2毫克/立方米!
而人在汞濃度為1.2-8.5毫克/立方米的環境中,就會引起汞中毒!因此小小一個水銀溫度計,如果打碎後沒有及時正确處理,會導緻接觸者出現聽力或視力障礙,四肢顫抖,行走困難,瘋狂尖叫,甚至形成嚴重的腦損傷。
狗子:那打碎了怎麼處理啊?
老子:立即帶上手套和口罩,用蘸水棉簽将水銀輕輕掃入可封口的瓶中,或者用透明膠帶将水銀粘起裝入密封瓶内,标注上“廢棄水銀”後放入有害垃圾桶,避免二次污染。
再用硫磺粉末,撒在被污染區域。硫磺和汞,會生成無毒的硫化汞。
不過,現在各國已經逐漸禁止使用水銀溫度計了,我國在2026年後,也會禁止生産含汞體溫計和含汞血壓計。
狗子:那以後用什麼工具來測溫呢?
老子:其實溫度計的形式是多種多樣的,玻璃管類隻是其中一小部分。
1.氣體溫度計:多用氫氣或氦氣作測溫物質,因為氫氣和氦氣的液化溫度很低,幾乎可接近絕對零度,因此多用于精密測量。
2.電阻溫度計:分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,都是根據電阻值随溫度的變化這一特性制成的,測量範圍為-260℃~600℃左右。
3.溫差電偶溫度計:是一種工業上廣泛應用的測溫儀器。它适用于溫差較大的兩種物質之間,多用于高溫和低溫測量。有的溫差電偶能測量高達3000℃的高溫,有的能測接近絕對零度的低溫。
4.指針式溫度計:是形如儀表盤的溫度計,用來測室溫,是用金屬的熱脹冷縮原理制成的。它是以雙金屬片做為感溫元件,用來控制指針。由于銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多,因此當溫度升高時,銅片牽拉鐵片向右彎曲,指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉(指向高溫);反之,溫度變低,指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉(指向低溫)。
5. 壓力式溫度計:壓力式溫度計是利用封閉容器内的液體,氣體或飽和蒸氣受熱後産生體積膨脹或壓力變化作為測信号。測溫範圍有限制,一般在-80~400℃左右。
6. 紅外線測溫計:原理是,任何物體在高于絕對零度(-273℃)以上時都會向外發出紅外線,測溫槍通過傳感器接收紅外線,得出感應溫度數據。
狗子:真是精彩紛呈,大開眼界啊,隻要給人類打開一扇門,人類就開始制造無限種可能!
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