溫度計(jì)里充的液體為什么不是水?
溫度的種類各種各樣,最為常見的是水銀、酒精、煤油溫度計(jì),這些都是根據(jù)溫度計(jì)中的測(cè)溫液體來命名的。而且工作原理都是一樣的,就是液體的熱脹冷縮。此時(shí)就會(huì)有人產(chǎn)生疑問,水是最常見的液體,為什么不用水作為溫度計(jì)中的測(cè)量液體呢?具體有哪些原因呢?小編就為大家簡單說一下。
第一是熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的原因,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))是0℃,水的沸點(diǎn)是100℃。所以如果用裝水的溫度計(jì)測(cè)量氣溫,冬天在0℃以下,水凝固成了冰,無法測(cè)量;當(dāng)溫度達(dá)到100℃水就沸騰,雖然由于管內(nèi)隨著水蒸氣壓強(qiáng)的增大會(huì)提高水的沸點(diǎn),但其中水的體積膨脹與蒸汽壓強(qiáng)增大的比例關(guān)系很復(fù)雜,不是一個(gè)正比關(guān)系,所以不能用其測(cè)量l00℃以上的溫度。所以就是水作為溫度計(jì)中的液體,最好的可能的測(cè)量范圍是0-100℃,這個(gè)范圍有點(diǎn)小,無法測(cè)量零下或者100℃以上的溫度。

第二是熱膨脹系數(shù)的原因,水的熱膨脹系數(shù)為2.1×10-3/℃,在溫度變化時(shí),由于水的膨脹系數(shù)小,所以水的刻度距離小,不僅為測(cè)量和讀數(shù)帶來方便,且能夠測(cè)量較小溫度變化值。
第三是比熱容的原因,水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃),用裝水的溫度計(jì)對(duì)于被測(cè)物體的溫度影響大,達(dá)到熱平衡的時(shí)間長;當(dāng)測(cè)量比較小的物體時(shí),裝水的溫度計(jì)對(duì)被測(cè)物質(zhì)有影響,那么溫度的測(cè)量值就不準(zhǔn)確了。
第四是因?yàn)樗蟹闯E蛎洭F(xiàn)象,當(dāng)水在4℃以上,與一般的物質(zhì)相同是熱脹冷縮的,但是當(dāng)水在0℃和4℃之間卻是冷脹熱縮,而且這段冷脹熱縮的系數(shù)與熱脹冷縮的不同。因?yàn)樗倪@一特殊性,當(dāng)要測(cè)量0-4℃的物質(zhì)的溫度時(shí)測(cè)出的結(jié)果肯定是不準(zhǔn)確的。
從以上的四點(diǎn)可以看出,溫度計(jì)里不能裝水的原因是多方面的,雖然別的溫度計(jì)也是有限制的,但是相對(duì)于裝水的溫度計(jì)確實(shí)要好很多。
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