溫度計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,這些都是根據溫度計中的測溫液體來命名的。而且工作原理都是一樣的,就是液體的熱脹冷縮。此時就會有人產生疑問,水是最常見的液體,為什么不用水作為溫度計中的測量液體呢?具體有哪些原因呢?小編就為大家簡單說一下。
第一是熔點和沸點的原因,在標準狀態下水的熔點(凝固點)是0℃,水的沸點是100℃。所以如果用裝水的溫度計測量氣溫,冬天在0℃以下,水凝固成了冰,無法測量;當溫度達到100℃水就沸騰,雖然由于管內隨著水蒸氣壓強的增大會提高水的沸點,但其中水的體積膨脹與蒸汽壓強增大的比例關系很復雜,不是一個正比關系,所以不能用其測量l00℃以上的溫度。所以就是水作為溫度計中的液體,最好的可能的測量范圍是0-100℃,這個范圍有點小,無法測量零下或者100℃以上的溫度。
第二是熱膨脹系數的原因,水的熱膨脹系數為2.1×10-3/℃,在溫度變化時,由于水的膨脹系數小,所以水的刻度距離小,不僅為測量和讀數帶來方便,且能夠測量較小溫度變化值。
第三是比熱容的原因,水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃),用裝水的溫度計對于被測物體的溫度影響大,達到熱平衡的時間長;當測量比較小的物體時,裝水的溫度計對被測物質有影響,那么溫度的測量值就不準確了。
第四是因為水有反常膨脹現象,當水在4℃以上,與一般的物質相同是熱脹冷縮的,但是當水在0℃和4℃之間卻是冷脹熱縮,而且這段冷脹熱縮的系數與熱脹冷縮的不同。因為水的這一特殊性,當要測量0-4℃的物質的溫度時測出的結果肯定是不準確的。
從以上的四點可以看出,溫度計里不能裝水的原因是多方面的,雖然別的溫度計也是有限制的,但是相對于裝水的溫度計確實要好很多。
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