「健康知識視頻」溫度計(jì)如何測量氣溫?

外面有多溫暖?今天會(huì)有多冷?溫度計(jì)-一種用于測量氣溫的儀器很容易告訴我們這一點(diǎn),但它如何告訴我們是另一個(gè)問題。

要了解溫度計(jì)的工作原理,我們需要記住物理中的一件事:液體在溫度升高時(shí)體積膨脹(占空間),在溫度冷卻時(shí)體積減小。

當(dāng)溫度計(jì)暴露在大氣中時(shí),周圍的空氣和溫度會(huì)滲透到其中,最終平衡溫度計(jì)和溫度本身-一個(gè)花哨的科學(xué)名稱是"熱力學(xué)平衡的過程。&##34;如果溫度計(jì)和它'液體內(nèi)的s必須溫?zé)岵拍苓_(dá)到這種平衡,液體(溫?zé)釙r(shí)會(huì)占用更多空間)會(huì)上升,因?yàn)樗焕г讵M窄的管道內(nèi),無法去。同樣,如果溫度計(jì)##39;s液體必須冷卻才能到達(dá)空氣##39;s溫度,液體將體積縮小并降低管的溫度。一旦溫度計(jì)'s的溫度與周圍空氣的溫度平衡,其液體將停止移動(dòng)。

溫度計(jì)內(nèi)部液體的物理上升和下降只是使其起作用的一部分。是的,這個(gè)動(dòng)作告訴你溫度變化正在發(fā)生,但沒有數(shù)字尺度來量化它,你不能測量溫度變化是什么。通過這種方式,附著在溫度計(jì)上的溫度起著關(guān)鍵(盡管是被動(dòng)的)作用。

誰發(fā)明了它:法倫海特還是伽利略?

當(dāng)談到誰發(fā)明溫度計(jì)的問題時(shí),名字列表是無止境的。那是因?yàn)闇囟扔?jì)是從16世紀(jì)到18世紀(jì)的思想?yún)R編發(fā)展而來的,從15世紀(jì)后期開始,伽利略伽利利開發(fā)了一種使用充水玻璃管和加權(quán)玻璃浮標(biāo)的設(shè)備會(huì)漂浮在管中或下沉,這取決于它外面的空氣的熱或冷(有點(diǎn)像熔巖燈)。他的發(fā)明是世界's first"thermoscope。"

在16世紀(jì)初,威尼斯科學(xué)家和桑托里奧加利利之友為加利利和39;s熱像儀增加了一個(gè)量表,以便可以解釋溫度變化的價(jià)值。在這樣做的過程中,他發(fā)明了世界上第一個(gè)原始溫度計(jì)。溫度計(jì)沒有'采用我們今天使用的形狀,直到Ferdinando I de'Medici在16世紀(jì)中期將其重新設(shè)計(jì)為具有燈泡和桿(并裝滿酒精)的密封管。**,在17世紀(jì)20年代,F(xiàn)ahrenheit采取了這種設(shè)計(jì)"改進(jìn)它"當(dāng)他開始使用汞(而不是酒精或水)并將自己的溫度秤固定在上面時(shí)。通過使用汞(其具有較低的冰點(diǎn),并且其膨脹和收縮比水和##39;s或酒精和#39;s更明顯),F(xiàn)ahrenheit和#39;s溫度計(jì)允許觀察低于冷凍的溫度并且更**。觀察測量結(jié)果。因此,F(xiàn)ahrenheit's模型被認(rèn)為是**的。

你使用什么樣的溫度計(jì)?

包括Fahrenheit's玻璃溫度計(jì),有4種主要類型的溫度計(jì)用于獲取氣溫:

玻璃中的健康知識視頻液體。也稱為燈泡溫度計(jì),這些基本溫度計(jì)在國家氣象局合作氣象觀察員在每日**和**溫度觀測時(shí)仍在全國史蒂文森屏幕氣象站使用。它們'由一個(gè)玻璃管("stem")制成,一端有一個(gè)圓形腔室(生活小知識"bulb"),用于測量液體溫度。隨著溫度的變化,液體的體積要么膨脹,導(dǎo)致它爬上桿中;要么收縮,迫使它從桿中收縮回?zé)襞荨?/p>

討厭這些老式溫度計(jì)有多脆弱?他們的玻璃實(shí)際上是故意制成的。玻璃越薄,熱或冷通過的材料越少,液體對熱或冷的響應(yīng)越快-也就是說,滯后越小。

雙金屬或彈簧。安裝在您家,谷倉或后院的撥號溫度計(jì)是一種雙金屬溫度計(jì)。(您的烤箱和冰箱溫度計(jì)和爐溫計(jì)也是其他例子。)它使用兩種不同金屬(通常是鋼和銅)的條帶,它們以不同的速率膨脹以感應(yīng)溫度。金屬'如果加熱到初始溫度以上,兩種不同的膨脹率迫使條帶彎曲一路,如果冷卻到其下方則相反。溫度可以通過條帶/線圈彎曲多少來確定。

熱電。熱電溫度計(jì)是使用電子傳感器(稱為"熱敏電阻")產(chǎn)生電壓的數(shù)字設(shè)備。當(dāng)電流沿著導(dǎo)線傳播時(shí),其電阻將隨著溫度變化而變化。通過測量電阻的這種變化,可以計(jì)算出溫度。

與他們的玻璃和雙金屬表親不同,熱電溫度計(jì)堅(jiān)固,響應(yīng)速度快,不需要人眼閱讀,這使得它們非常適合自動(dòng)化使用。這就是為什么他們選擇自動(dòng)機(jī)場氣象站的溫度計(jì)。(國家氣象局使用這些AWOS和ASOS站的數(shù)據(jù)為您提供當(dāng)前的當(dāng)?shù)販囟取#o線個(gè)人氣象站也使用熱電技術(shù)。

紅外。紅外溫度計(jì)能夠通過檢測物體發(fā)出的熱能(在光譜的不可見紅外波長中)和計(jì)算出的熱量來測量遠(yuǎn)處的溫度溫度從它。紅外(IR)衛(wèi)星圖像將**和最冷的云顯示為亮白色,將低熱的云顯示為灰色,可以認(rèn)為是一種云溫度計(jì)。

現(xiàn)在你知道溫度計(jì)是如何工作的,每天在這些時(shí)間仔細(xì)觀察,看看你的**和**氣溫將會(huì)是多少。

來源:

  • Srivastava,Gyan P.地面氣象儀器和測量實(shí)踐。新德里:大西洋,2008年。

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