温度计里充的液体为什么不是水?
温度的种类各种各样,最为常见的是水银、酒精、煤油温度计,这些都是根据温度计中的测温液体来命名的。而且工作原理都是一样的,就是液体的热胀冷缩。此时就会有人产生疑问,水是最常见的液体,为什么不用水作为温度计中的测量液体呢?具体有哪些原因呢?小编就为大家简单说一下。
第一是熔点和沸点的原因,在标准状态下水的熔点(凝固点)是0℃,水的沸点是100℃。所以如果用装水的温度计测量气温,冬天在0℃以下,水凝固成了冰,无法测量;当温度达到100℃水就沸腾,虽然由于管内随着水蒸气压强的增大会提高水的沸点,但其中水的体积膨胀与蒸汽压强增大的比例关系很复杂,不是一个正比关系,所以不能用其测量l00℃以上的温度。所以就是水作为温度计中的液体,最好的可能的测量范围是0-100℃,这个范围有点小,无法测量零下或者100℃以上的温度。
第二是热膨胀系数的原因,水的热膨胀系数为2.1×10-3/℃,在温度变化时,由于水的膨胀系数小,所以水的刻度距离小,不仅为测量和读数带来方便,且能够测量较小温度变化值。
第三是比热容的原因,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),用装水的温度计对于被测物体的温度影响大,达到热平衡的时间长;当测量比较小的物体时,装水的温度计对被测物质有影响,那么温度的测量值就不准确了。
第四是因为水有反常膨胀现象,当水在4℃以上,与一般的物质相同是热胀冷缩的,但是当水在0℃和4℃之间却是冷胀热缩,而且这段冷胀热缩的系数与热胀冷缩的不同。因为水的这一特殊性,当要测量0-4℃的物质的温度时测出的结果肯定是不准确的。
从以上的四点可以看出,温度计里不能装水的原因是多方面的,虽然别的温度计也是有限制的,但是相对于装水的温度计确实要好很多。
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