自制气体温度计的原理

5种常见温度计的工作原理（动图）介绍以下五种常见的工业用温度计：液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶温度计、热电阻温度计。

液体膨胀式温度计液体膨胀式温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制造而成的。

最常见的为玻璃管液体温度计，它利用玻璃管内液体的体积随温度的升高而膨胀的原理。

由液体存储器、毛细管、标尺、安全泡四部分组成。

液体可为：水银、酒精、甲苯等。

图：玻璃管液体温度计使用玻璃管液体温度计时，视线应与标尽垂直，并与液柱于同一水平面上，手持温度计顶端的小耳环，不可触摸标尺。

固体膨胀式温度计固体膨胀式温度计利用两种线膨胀系数不同的材料制成。

常见的类型有：杆式温度计（一般采用膨胀系数较大的固体材料构成），双金属片式温度计（它的感温元件是由膨胀系数不同的两种金属片牢固地结合在一起制成）。

固体膨胀式温度计具有结构简单、可靠的优点，但精度不高。

压力式温度计压力式温度计是利用密闭容积内工作介质随温度升高而压力升高的性质，通过对工作介质的压力测量来判断温度值的一种机械式仪表。

压力式温度计的工作介质可以是气体、液体或蒸汽。

压力式温度计简单可靠、抗震性能好，具有良好的防爆性，故常用在飞机、汽车、拖拉机上，也可用它做温度控制信号；这类温度计动态性能差，示值的滞后大，不能用于测量迅速变化的温度。

热电偶温度计热电偶温度计是在工业生产中应用较为广泛的测温装置。

两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。

热电偶就是利用这种原理进行温度测量的。

根据热电偶的材质和结构不同，可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。

热电阻温度计随着温度的升高，导体或半导体的电阻会发生变化，温度和电阻间具有单一的函数关系，利用这一函数关系来测量温度的方法，即为热电阻测温法，用于测温的导体或半导体被称为热电阻。

图：三线制热电阻温度计测温用的热电阻主要有金属电阻和半导体两大类。

考点15温度温度计一、温度1．温度定义：表示物体冷热程度的物理量。

2．温度的国际单位：开尔文；常用单位：摄氏度，符号：℃。

摄氏温标的规定：在标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为100℃。

3．常见温度：人的正常体温为37℃。

二、温度计1．常用的温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的。

2. 温度计的使用：①首先观察温度计的量程、分度值（每个小刻度表示多少温度），并估测液体的温度，不能超过温度计的量程（否则会损坏温度计）；②测量时，要将温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁和容器底部；③读数时，玻璃泡不离开被测液体，要待温度计的示数稳定后读数，且视线要与温度计中液柱的上表面相平。

3.体温计：玻璃泡上部有一段细小的弯管，液柱收缩时在此处断开，所以可以离开人体读数。

①体温计测量范围：35℃~42℃，最小刻度为0.1℃。

②体温计使用前要将水银甩回玻璃泡内。

例1、（2022•上海中考）人体的正常体温为（）A．0℃B．20℃C．37℃D．45℃【答案】C【解析】解：人体正常体温在37℃左右，变化幅度很小。

故选：C 。

例2、 温度是表示物体 ______的物理量。

摄氏温标规定，在1标准大气压下，冰水混合物的温度为 ______℃。

北方某地冬季最低气温为﹣28℃，读作：__________________。

【答案】冷热程度； 0； 零下28摄氏度（或负28摄氏度）。

【解析】解：温度是表示物体 冷热程度的物理量。

摄氏温标规定，在1标准大气压下，冰水混合物的温度为 0℃。

北方某地冬季最低气温为﹣28℃，读作：零下28摄氏度。

故答案为：冷热程度；0；零下28摄氏度（或负28摄氏度）。

例 3、如图所示是初夏办公室里的一段对话，小王已经热得难受，而小丽的感觉却完全不同。

这说明不同人对冷热程度的感受_________（ 选填“ 相同”或“ 不同”），所以物理学中用温度来表示_________ 。

【答案】不同；物体的冷热程度。

物理温度计的原理讲解
物理温度计是利用物质在受热时的物理性质的变化来测量温度的一种仪器。

常见的物理温度计包括水银温度计、酒精温度计、气体温度计等。

首先以水银温度计为例，其原理如下：
1. 纵向膨胀原理：物质受热时，由于分子热运动的增加，分子间的距离变大，从而导致整体体积的膨胀。

水银温度计利用水银的纵向膨胀来测量温度。

2. 比热容差原理：不同物质对温度变化的反应不尽相同，即不同物质的比热容（单位质量物质温度升高所需要吸收的热量）是不同的。

水银温度计通过比较水银和其他材料（如玻璃）的比热容差，来测量温度。

在水银温度计中，温度测量的基本原理如下：
1. 温度传感：水银温度计通过其温度传感部分——水银柱来感受外界温度。

2. 膨胀特性：当水银柱受热时，水银的纵向膨胀导致水银柱的体积增加，从而使水银柱上升。

3. 刻度标定：水银温度计的刻度是通过将温度传感部分分成不同长度的区间，并进行刻度标定来实现的。

常见的温度标度有摄氏度和华氏度。

4. 精度调整：为了提高温度计的准确度，通常会对温度计进行精度调整。

例如，在水银温度计中，通过调整水银柱的长度，使得特定温度时水银柱的高度与温度刻度完全对应。

总之，物理温度计利用物质受热时的膨胀性质或比热容性质来测量温度，通过刻度和标定来将膨胀或回缩的程度与温度进行对应。

最高温度计和最低温度计原理最高温度计和最低温度计是两种常见的温度测量设备，它们分别用于测量物体的最高温度和最低温度。

这两种温度计的原理和工作方式略有不同，下面将逐一介绍。

最高温度计，也称为最高温度计，是一种用于测量物体温度的设备，它能够准确地测量物体所达到的最高温度。

最高温度计的原理基于热膨胀性质，它利用物体在温度升高时会发生膨胀的特性来进行测量。

常见的最高温度计包括水银温度计和气体温度计。

水银温度计是一种利用水银的热膨胀性质来测量温度的设备。

它由一根细长的玻璃管和一小段装有水银的膨胀腔组成。

当温度升高时，水银膨胀，从而上升到玻璃管中的标度上，读出的数值就是物体的最高温度。

水银温度计具有灵敏度高、测量范围广的优点，因此被广泛应用于实验室和工业领域。

气体温度计是一种利用气体的热膨胀性质来测量温度的设备。

它由一个封闭的金属容器和装有气体的膨胀腔组成。

当温度升高时，气体分子的热运动增强，使得气体膨胀，从而增加容器内的气压。

通过测量气体膨胀产生的压力变化，可以得到物体的最高温度。

气体温度计具有快速响应、精度高的特点，广泛应用于气象学和热力学等领域。

最低温度计，也称为最低温度计，是一种用于测量物体温度的设备，它能够准确地测量物体所达到的最低温度。

最低温度计的原理基于物体在温度降低时会发生收缩的特性，它利用物体在低温下收缩的程度来进行测量。

常见的最低温度计包括酒精温度计和金属温度计。

酒精温度计是一种利用酒精的收缩性质来测量温度的设备。

它由一根细长的玻璃管和一小段装有酒精的收缩腔组成。

当温度降低时，酒精收缩，从而下降到玻璃管中的标度上，读出的数值就是物体的最低温度。

酒精温度计具有较低的测量范围和较低的灵敏度，适用于测量较低温度的情况。

金属温度计是一种利用金属的收缩性质来测量温度的设备。

它由一个封闭的金属容器和装有金属丝的收缩腔组成。

当温度降低时，金属丝收缩，从而改变容器内的形状和尺寸，通过测量形状和尺寸的变化，可以得到物体的最低温度。

温度计的种类及其应用Zdg喵喵温度是表示冷热程度的，微观上来讲是物体的剧烈程度。

而温度计是判断和测量温度的仪器。

从测温范围来看，在低温区域（<550℃）通常采用膨胀式、电阻式、热电式等接触式温度计；而在高温区域（>550℃）通常采用辐射式非接触温度计。

下面据此介绍各种温度计种类和原理。

一、低温区域1.膨胀式温度计利用气体、液体、固体热胀冷缩的性质测量温度。

(1)气体温度计利用一定质量的气体作为工作物质的温度计。

用气体温度计来体现理想气体温标为标准温标。

用气体温度计所测得的温度和热力学温度相吻合。

气体温度计是在容器里装有氢或氮气（多用氢气或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广），它们的性质可外推到理想气体。

这种温度计有两种类型：定容气体温度计和定压气体温度计。

定容气体温度计是气体的体积保持不变，压强随温度改变。

定压气体温度计是气体的压强保持不变，体积随温度改变。

(2)液体温度计利用作为介质的感温液体随温度变化而体积发生变化与玻璃随温度变化而体积变化之差来测量温度。

温度计所显示的示值即液体体积与玻璃毛细管体积变化的差值。

玻璃液体温度计的结构基本上是由装有感温液(或称测温介质)的感温泡、玻璃毛细管和刻度标尺三部分组成。

感温泡位于温度计的下端，是玻璃液体温度计感温的部分，可容纳绝大部分的感温液，所以也称为贮液泡。

感温泡或直接由玻璃毛细管加工制成(称拉泡)或由焊接一段薄壁玻璃管制成(称接泡)。

感温液是封装在温度计感温泡内的测温介质．具有体膨胀系数大，粘度小．在高温下蒸气压低，化学性能稳定，不变质以及在较宽的温度范围内能保持液态等待点。

常用的有水银．以及甲苯、乙醇和煤油等有机液体。

玻璃毛细管是连接在感温泡上的中心细玻璃管，感温液体随温度的变化在里面移动。

标尺是将分度线直接刻在毛细管表面，同时标尺上标有数字和温度单位符号，用来表明所测温度的高低。

(3)双金属温度计双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测仪表。

干湿球湿度计的物理原理干湿球湿度计是一种常见的测量大气湿度的仪器。

它的原理基于湿度对气体的物理性质的影响，主要利用了蒸发冷却和相对湿度的概念。

首先，让我们了解一下蒸发冷却的原理。

当液体蒸发时，它们从液体状态转变为气体状态，需要吸收一定的能量。

在这个过程中，液体分子动能较高的分子将脱离液体表面，并成为蒸气分子。

这将导致液体温度降低，因为蒸发过程需要从环境中吸收热能。

这个效果就是我们在游泳时感受到的水分蒸发后导致的凉爽感觉。

接下来，我们来看相对湿度的概念。

相对湿度是一个描述空气中含有水分的程度的单位。

它是以百分比表示的，表示空气中所含水蒸气量与该温度和压强下饱和水蒸气量的比值。

当相对湿度达到100%时，空气中的水蒸气达到饱和状态。

干湿球湿度计利用了湿度对蒸发冷却的影响来测量相对湿度。

它由两个温度计组成，一个是干球温度计，另一个是湿球温度计。

两个温度计的测量原理有所不同。

首先，干球温度计是我们平常使用的常规温度计，用来测量室内或室外的温度。

它不受湿度的影响，所以被称为“干球温度计”。

接下来，湿球温度计是一种特殊的温度计。

它的温度计表面有细孔，并且会不断地保持湿润。

当湿球温度计与空气接触时，水分会从湿球温度计的表面蒸发。

这个蒸发过程需要吸收空气中的热量，导致湿球温度计的温度下降。

当相对湿度较低时，湿球温度计的蒸发速率会更高，温度下降也就更明显。

相反，当相对湿度较高时，湿球温度计的蒸发速率会减慢，温度下降也会变得更小。

因此，通过测量干湿球温度差的大小，可以推断出空气中的相对湿度。

干湿球湿度计的测量原理可以用以下公式表示：相对湿度=（干球温度-湿球温度）/（干球温度-露点温度）×100%其中，露点温度是空气饱和时的温度，可以通过使用气象表或计算来确定。

根据这个公式，干湿球湿度计可以通过测量干球温度、湿球温度和露点温度来计算出相对湿度。

总结一下，干湿球湿度计的物理原理基于湿度对蒸发冷却的影响。

通过测量干球温度计和湿球温度计之间的温差，可以推断出空气中的相对湿度。