測溫技術(shù)的發(fā)展與溫度計的發(fā)明

第一臺測量溫度的科學(xué)儀器是伽利略于1593年發(fā)明的,該測溫器由一個頸部極細的玻璃長頸瓶、碗和水制成。長頸瓶中裝有一半帶顏色的水,倒過來放在碗里,碗里也盛有帶同樣顏色的水。隨著溫度的變化,瓶中所包含的空氣便收縮或膨脹,頸中的水柱就會上升或下降。

1631年,法國化學(xué)家詹·雷伊(J. Rey)對伽利略測溫器進行了改進,他將測溫器的長頸瓶再倒過來(即正擺),用水的膨脹來表示冷熱程度。但管子未封口,因為水的蒸發(fā)會產(chǎn)生誤差。在雷伊之后約25年,意大利佛羅倫薩的院士們用蠟封了管口,在玻璃泡里裝上酒精,并把刻度附在玻璃管上,這樣的結(jié)構(gòu)已接近后來的溫度計。1659年,巴黎天文學(xué)家博里奧(I. Boullian)制造了第一支用水銀作測溫質(zhì)的溫度計。

以后,溫度計的制作和改進主要從兩方面進行:第一,為了定出溫標,需要確定“定點”,為此人們對冰和其他物質(zhì)的熔解和凝固溫度進行研究,并發(fā)現(xiàn)了在一定條件下,這些溫度是恒定不變的。第二,需找出合適的測溫質(zhì),這促進了人們對物體熱膨脹的研究。

佛羅倫薩院士們選嚴寒時下雨或結(jié)冰的氣溫與牛或鹿的體溫為定點,他們還發(fā)現(xiàn)冰的熔點是不變的。1688年,道倫斯(Dolence)提出用冰凍時的溫度和黃油熔解的溫度為定點溫度。

1702年,阿蒙頓(G. Amontons)改進了伽利略測溫器,他將一個球連接到一個U型管上,管中裝有水銀,并保持球內(nèi)空氣的容積不變,用U型管兩臂水銀面的高度差來測量球內(nèi)空氣的溫度,用水的沸點和冰的熔點作為定點。……