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最近，天气越来越热。你看墙上的温度计，显示是35摄氏度，需要开空调降温。过了一会温度下降，温度计显示25摄氏度。

我们根据气温穿衣，判断自己是否健康。可以说，我们总是关心温度。

温度计隔离细节图

图片：pixabay

但是我们经常会有很多关于温度的疑问。例如，温度的单位是摄氏度、华氏度和开尔文。各种温度计都是直接测量温度吗？温度是多少？今天就让我们来学习一下关于温度的秘密吧。

温度是多少？温度是物体冷热程度的物理量，但又不同于其他物理量单位。比如速度肉眼可见，面积肉眼可见，温度需要人体感受才能得出结果。

太阳下温度高的时候我们会觉得热，没有太阳的雨天温度低的时候我们会觉得冷，火源附近温度高的时候会觉得热。日常生活中有很多这样的例子，说明温度和热量有直接关系。

事实上，热是能量的一种形式。当一种物质吸收热能时，它就会变热。比如水烧开了，温度升高就会变热。相反，当一种物质失去热能时，它就会变冷。比如把水放在冰箱里，温度下降就会变冷。

所以温度是热能在物体中的一种表现形式，热能直接决定了温度。

在我们日常生活中的度日，我们经常用度日作为摄氏，偶尔也能听到另一种度日，那就是华氏，国际度日开尔文。这三种度日类型有什么区别？

摄氏()是由瑞典人塞尔丘斯提出并命名的。它以水银为测温物质，将水的冰点和沸点分别设定在0度和100度。它把两个固定的温度分成100等份，每个等份是1摄氏度。

华氏()是以水银温度计的发明者沃伦海特的名字命名的。它使用冰水和氯化铵作为测温物质。水的冰点和沸点分别设定在32度和212度。两个固定的温度被分成180等份，每个等份是1华氏度。

华氏温度换算成摄氏温度的公式是：(华氏-32)/1.8。这个温度标准使用起来不方便，所以只有巴哈马、帕劳等少数国家还在使用华氏温度。

开尔文(K)是国际学位日。它将水的沸点和冰点分别定为373.15K和273.15K，并以温度作为计算的起点，即273.15K等于常用的0摄氏度，因此与常用的0摄氏度相差273.15度。如果把5摄氏度换算成卡尔文温度，就是273.155。

还有Langdegree和列支敦士登degree，都已经放弃了。

温度计的历史人类长期以来一直在探索测量温度的方法。虽然他们不知道当时的温度是多少，但他们可以用身体去感受(主要是冷暖)，植物的生长和环境的冷热变化来定义温度。即使是冶炼工匠也会通过观察火焰的颜色来判断炉内的温度。

第一个真正的温度计是伽利略发明的。其结构相对简单。第一个温度计是通过将水和漂浮物加入一个带圆球的细长玻璃管中，并将其插入一个装满水的玻璃瓶中制成的。

后来伽利略的学生桑克托进一步改进了温度计，在细长的玻璃管上刻了许多刻度，这样就可以更精确地测量和读取温度。

温度计中的液体也从水、水盐混合物发展到现在广泛使用的酒精、水银，还有电子体温计、红外体温计等。可以更精确地测量温度。

温度计的原理虽然可以通过感觉来区分物体的冷热，但仍然无法准确知道物体的温度，用身体接触温度低或高的物体也可能会伤害皮肤。因此，有必要用工具来测量温度。

我们都知道，测量体温，只需要把体温计放在腋下，然后拿出来读体温计上的刻度，就可以知道人体的温度了。原理是什么？

在测量中，我们观察温度计中的液位，因此我们知道人体的温度。所以温度计可以把不可观测的温度转换成肉眼容易观测到的长度。这种方法在物理学上叫做转换法。

这种方法也是温度计的原理。它利用了液体的膨胀和收缩。温度计底部有一个气泡，里面装有酒精液体，与一根空心细管相连。

当体温计的液泡部分接触皮肤时，皮肤的热能传递到液泡中，酒精液体膨胀，会沿着细管上升，所以我们可以根据酒精液体的高度来测量人体的温度。

温度计是直接测量温度的吗？从普通玻璃棒温度计的原理可以看出，不是直接测得的温度，而是热胀冷缩转化为酒精或水银液体的长度，这样我们就可以知道具体的温度了。

还有就是我经常用的红外测温仪。它也不是直接的温度测量。世界上无论什么物体都有热辐射，也是因为温度越高，热辐射越强。不需要直接接触被测物体的红外测温仪，即利用光学探测器将不同波长的反射红外线与内置红外线进行比较，最后将得到的结果以数字形式显示出来。

显然，更先进的红外温度计和玻璃棒温度计一样，并不是直接测量温度，而是测量物体的热辐射。

所以我们使用的温度计并不是直接测量温度，而是利用热平衡将温度从一种状态转换成另一种状态，这样就可以看到实际的温度。

温度计虽然不直接测量温度，但是它的作用和意义非常重要。有了温度计，可以更精确地测量温度。

在医学上，体温计可以帮助医生更准确地判断病情，有效保障健康和生命安全；在科学上，可以用温度计进行更多的实验，从而推动热力学等科学技术的快速发展。

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