水银温度计原理是热胀冷缩是物理变化吗?温度计的原理是什么?( 二 )


目前市面上使用的温度计一般有三种:水银温度计、红外线温度计以及电子温度计 。其中,水银温度计的原理是热胀冷缩,水银遇热膨胀上移,遇冷收缩下移 。红外线温度计则是根据被测物辐射红外线的量来测定温度,物体温度越高,辐射出来的红外线越多 。电子温度计则是利用热敏电阻对温度感应原理而设计的 。
水银体温计: 水银温度计的原理很简单,就是因为水银的热涨冷缩性质 。遇热膨胀上移,遇冷收缩下移 。用它来测量温度,不仅比较简单直观,而且还可以避免外部远传温度计的误差 。
红外线体温计: 红外线温度计工作原理是被动接收人体释放的红外能量,经过精密测算和分析测出人体体温 。红外线是一种人眼看不见的光线,但事实上它和其它任何光线一样,也是一种客观存在的物质 。任何物体只要它的温度高于热力学零度,就会有红外线向周围辐射 。
电子体温计: 电子体温计是利用热敏电阻对温度感应原理而设计的,使用方式除了和水银体温计一样可以夹在腋下,也可以用于口腔测量 。
Q4:简述水银体温计的制作原理和过程?体温表是一种水银温度计 。它的上部是一根玻璃管,下端是一个玻璃泡 。在泡里和管的下端装有纯净的水银,管上标有刻度 。由于人体温度最高不超过42℃,最低不低于35℃,所以体温表的刻度是35℃到42℃,每个小格代表0.1℃ 。“试表”时,体温表下端的玻璃泡和人体接触,因为人体温度比体温表温度高,玻璃泡中的水银受到从身体传来的热的作用,体积膨胀,就沿着玻璃细管上升,直对水银温度和人体温度相同为止 。体温表的构造很特殊,在玻璃泡和细管相接的地方,有一段很细的缩口 。当体温表离开人体后,水银变冷收缩,水银柱就在缩口处断开,上面的水银退不回来,所以体温表离开人体后还能继续显示人的体温度 。也可用酒精或煤油代水银制成酒精温度计和煤油温度计 。家庭用来测量气温的“寒暑表”,大多是煤油温度计 。为了看起来明显,常常把煤油染成红色 。它们和水银温度计一样,都是根据热胀缩的性质制成的在工业和科学研究中使用的电阻温度计,是根据金属导体电阻随温度升高而增大的原理制成的,它的测量范围大约是-190℃到650℃ 。在低温物理、航空技术和宇宙航行研究中采用的半导体温度计,是利用半导体的电阻随温度升高而减小的特性制成的 。在600℃以上的高温测量中,要使用热电偶温度计和光学高温计 。目前测量10000℃以至更高温度的都是用原子光谱的谱线和温度的关系来计算的 。星球的表面温度是用一种做光度计仪器来测量的 。
Q5:温度计的工作原理?其设计的依据有:利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象;在定容条件下,气体(或蒸汽)的压强因不同温度而变化;热电效应的作用;电阻随温度的变化而变化;热辐射的影响等 。
1、气体温度计
多用氢气或氦气作测温物质,因为氢气和氦气的液化温度很低,接近于绝对零度,故它的测温范围很广 。这种温度计精确度很高,多用于精密测量 。
2、电阻温度计
分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的 。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等 。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用 。它的测量范围为-260℃至600℃左右 。
3、温差电偶温度计
是一种工业上广泛应用的测温仪器 。利用温差电现象制成 。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路 。把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路 。通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度 。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量 。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温 。
4、高温温度计
是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计 。高温温度计的原理和构造都比较复杂,这里不再讨论 。其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温 。
5、指针式温度计
是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的 。它是以双金属片做为感温元件,用来控制指针 。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右 。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升高时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温) 。


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