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温度计量:双胞胎温度单位

【摘要】:温度计量“双胞胎”华氏度和摄氏度大家都量过体温,知道人体的正常温度通常在36.5度左右,如果你的体温超过了这个限度,那是发烧了。干湿温度计同为表示物体冷热程度的物理量,摄氏度、华氏度就像是双胞胎,看起来很像,却是两个完全不同的温标。1948年,第九届国际计量大会在巴黎召开,为了纪念摄尔修斯,根据“名从主人”的惯例,把百分温标正式命名为“摄氏温标”,摄氏温标的单位是“摄氏度”,用℃表示。

温度计量“双胞胎” 华氏度和摄氏度

大家都量过体温,知道人体的正常温度通常在36.5度左右,如果你的体温超过了这个限度,那是发烧了。我们这里所说的“度”指的是摄氏度。你们知道吗,在温度世界中,还存在着华氏度,它是另一种温度计量单位。我们现在就去了解一下摄氏度和华氏度的区别和联系。

干湿温度计

同为表示物体冷热程度的物理量,摄氏度、华氏度就像是双胞胎,看起来很像,却是两个完全不同的温标。但由于是双胞胎,虽然不同,却也有着深厚的“联系”,T℉=1.8t℃+32(t为摄氏温度数,T为华氏温度数),这就是它们的相互转换式。

1709年,德国人华伦海特发明了实用酒精温度计,这是他发明的第一个温度计。1714年,他又选取氯化铵和冰水混合物的温度为温度计的零度,以水银为测温介质制成了玻璃水银温度计,且定出了历史上第一个经验温标──华氏温标,使温度测量第一次有了统一的标准,从而使热学走上了实验科学的道路。

在最初,华伦海特把水、冰和氯化氨或盐的混合物的温度作为一个固定点,定为0度。接着,他选用自己的妻子作为典型的健康人的体温作为另一个固定点,定为96度。后来,华伦海特又扩展了他的温标,他把冰水混合物的温度作为第三个固定点,定为32度。随着研究的继续,他又把水在1标准大气压下的沸点作为一个固定点,定为212度,这就是华氏温标,人们用符号℉表示。

体温计

华氏温度计

在发明了华氏温标之后,华伦海特还进行过一系列有关热学的实验研究。他发现每一种液体都像水一样有一个固定的沸点,液体的沸点随气压的不同而变化,而这一发现对精密的计温学有着重大的贡献。在1721年他发现了水在冰点以下仍保持液态即水的过冷现象,并以此现象为基础,成功设计了新型比重计,编制了物体的比重表。不仅如此,他还研究了液体的沸点与压强和溶于其中的盐的含量关系,成功设计了带气压表的温度计。这些都为热学的发展和研究奠定了重要的基础。

而同样是在18世纪时期,瑞典天文学家安德斯·摄尔修斯提出了新的温度划分方法:在1标准大气压下,把水的沸点定为0度,水的凝固点定为100度,其间分成100等份,1等份为1度。但是,人们在使用过程中感到这种方法很不方便,于是,1750年,摄尔修斯听从他的同事施勒默尔的建议,把这种标度倒转过来:把冰水混合物的温度设定为0度,把沸水的温度设定为100度,它们之间分成100等份,每1等份是摄氏度的一个单位,叫作1摄氏度。开始时,人们称它为“瑞典温度计”,直到1800年,也就是大约在50年后, 人们才正式称它为摄氏温度计。(www.chuimin.cn)

世博会上的巨型温度计

除了有关摄氏温度的研究,摄尔修斯还对沸点与气压的关系进行了研究,他证明了气压不变,液体的沸点也不变化这个现象。除此之外,他把40单位体积的水和10单位体积的硫酸混合,结果得到的液体只有48单位体积。这证明了不同液体混合后体积减小的现象。这些研究都为后世作出了不小的贡献,为人类攀登科学大厦提供了助力。

1948年,第九届国际计量大会在巴黎召开,为了纪念摄尔修斯,根据“名从主人”的惯例,把百分温标正式命名为“摄氏温标”,摄氏温标的单位是“摄氏度”,用℃表示。

1954年,第十届国际计量大会上,摄氏度被纳入了国际单位制,单位名称“度”已作废,改为用开尔文计算,即273.15 开尔文成为表示摄氏温度时的一个专门名称。

现在,除了美国和其他一些英语国家使用华氏温标来计算温度外,世界上很多国家(包括我国在内)都使用摄氏温标来计算温度,很少使用华氏。

鳄鱼是典型的冷血动物

冷血动物

冷血动物,亦称变温动物,它们不需要用自己的能量来取暖或降温,只需要较少的能量来维持体温和生理机能。相比恒温动物,同样重量的变温动物只需要十分之一至三分之一的能量便能过活。它们比较容易积储足够的能量,因此也只需要相对少的食物。食物中得来的能量可以更多地用于生长。因此冷血动物把食物转化为身体生长的效率比恒温动物高。另外,变温动物的繁殖期也比较短。在外界环境或食物供给情况变化较大的条件下,冷血动物更易于存活。