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18新利最新登入温度计是如何工作的

球温度计

球温度计是常见的玻璃温度计,你可能是跟着它长大的。温度计含有某种液体,一般是水银。

灯泡温度计的原理很简单液体的体积随温度而变化.液体在低温时所占空间更小,而在高温时所占空间更大(这一原理同样适用于气体,也是热气球的基础——更多信息,请参见18luck手机登录18新利最新登入热气球是如何工作的).

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你可能每天都和液体打交道,但你可能没有注意到,像水、牛奶和食用油这样的东西,随着温度的变化,它们都会或多或少地占据空间。在这些情况下,体积的变化相当小。所有的灯泡温度计使用公平大灯泡和一个狭窄的管为了突出体积的变化。你可以自己从头开始制作你自己的灯泡温度计。以下是你需要的:

  • 玻璃瓶:有防水盖的玻璃罐或瓶子-盖子应该是螺旋式的,由金属或塑料制成。我用了48盎司的苹果汁罐。罐子必须是玻璃的,这样当你挤压它时,它的形状不会改变。
  • 一个钻子或锤子和一个大钉子
  • 一些橡皮泥,水管工腻子,填充物或口香糖
  • 吸管- 8或10英寸(约23厘米)长,越薄越好,最好是透明的
  • 食用色素(不需要)

制作温度计:

  1. 在罐子的盖子上钻个洞。这个洞应该尽可能接近吸管的直径。
  2. 将吸管的一端插入孔中,然后在孔周围密封在盖子的内外都涂上橡皮泥。当你完成后,它应该看起来像这样:
  1. 把你的罐子装满冷水.你可以把它装满水,然后把它放在冰箱过夜,或者在罐子里做一些冰水,然后把冰水倒进罐子里(在这个过程中把冰过滤掉——你想要的只是罐子里的水)。如果你愿意,可以加入食用色素,搅拌一下。把罐子放在桌子上,保持它的稳定——你想让罐子装满冷水,尽量满,而不溢出来。
  2. 把盖子盖在罐子上如上图所18新利最新登入示。当你拧上盖子时,一些水可能会从两边溢出来,吸管中可能会看到一些水。没关系。
  3. 把罐子放在厨房的水槽里,堵住水槽,放热水倒入水槽,直到水槽大约半满。观察吸管里液体的高度,就会发生一件不寻常的事情:你会看到罐子里的水就在你眼前膨胀起来!当罐子里的水变暖时,它会膨胀并上升到吸管上。这有点像扩张每天都在发生,但我们并没有注意到,因为膨胀的量相当小。在这里,因为我们把膨胀的水变成了一根狭窄的吸管,这就明显得多了。我们可以看到它正在发生。

您所创建的是一个简单的灯泡温度计。而且效果很好。如果你想,你可以校准它会相当准确地告诉你温度。然而,这种特殊的温度计有几个问题:18新利最新登入

  • 由于工作流体是水,它不能测量低于32华氏度/ 0摄氏度的温度(水会结冰)。它也不能测量温度超过212华氏度/ 100摄氏度(水会沸腾)。
  • 因为“灯泡”(罐子)太大了,温度计要花很长时间才能达到与所测量物体相同的温度——可能需要一个小时。
  • 因为管子的顶部是敞开的,水会蒸发,带走灰尘和碎片。

密封在一个小玻璃温度计解决这些问题。灯泡的小尺寸意味着灯泡很快就能达到它所测量的温度,这种温度计中的管子是微细的。汞还避免了与水相关的冻结和沸腾问题。

18新利最新登入你怎么样?校准温度计吗?常用的两种量表:

  • 华氏温标丹尼尔·华氏武断地把水的冰点和沸点分开180度,他认为水的冰点是32度。于是他做了一个温度计,把它插在冰水里,在玻璃上标上32度的水银柱。然后,他把同样的温度计放入沸水中,将水银柱的水银柱标为212度。然后,他在这两点之间打了180个等距标记。
  • 摄氏温标-安德斯·摄氏武断地决定水的冰点和沸点之间相隔100度,他把水的冰点定在100度。(后来他的刻度颠倒了,水的沸点变成了100度,冰点变成了0度。)

正如你所看到的,我们通常使用的温标是完全任意的!如果你愿意,你可以自己设计一个秤。水的冰点和沸点很好,因为它们很容易复制,但没有理由说你不能使用另一个刻度。

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