摘要： 1.熔點(diǎn)和沸點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))是 0℃，水的沸點(diǎn)是 100℃， 而水銀的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))是 -38.5℃，沸點(diǎn)是 357℃；酒精的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))是 -114℃，沸點(diǎn)是...

1.熔點(diǎn)和沸點(diǎn)

在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))是 0℃，水的沸點(diǎn)是 100℃， 而水銀的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))是 -38.5℃，沸點(diǎn)是 357℃；酒精的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))是 -114℃，沸點(diǎn)是 78℃；好的煤油熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))是 -30℃，沸點(diǎn)是 325℃。

如果用裝水的溫度計(jì)測(cè)量氣溫，冬天在 0℃ 以下，水凝固成了冰，無(wú)法測(cè)量；當(dāng)溫度達(dá)到 100℃ 水就會(huì)沸騰，雖然由于管內(nèi)隨著水蒸氣壓強(qiáng)的增大會(huì)提高水的沸點(diǎn)，但其中水的體積膨脹與蒸汽壓強(qiáng)增大的比例關(guān)系很復(fù)雜，不是正比關(guān)系，所以不能用其測(cè)量 100℃ 以上的溫度。

水銀就不同了，用它可以測(cè)量 -38.5℃~357℃ 之間的溫度；酒精雖然沸點(diǎn)不高，但是它的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))是 -114℃，即在零下 114℃ 以上都不會(huì)凍結(jié)；用煤油可測(cè)量 -30℃～325℃ 之間的溫度。

2.熱膨脹系數(shù)

水的熱膨脹系數(shù)為 2.1×10-3/℃，水銀、酒精、煤油的熱膨脹系數(shù)分別為 1.8×10-4/℃、1.1×10-3/℃、1.0×10-3/℃。

同樣體積的液體都升高 1℃，酒精和煤油膨脹的體積約是水的 5 倍，那么在利用體積變化的刻度方面，水的刻度距離小，酒精和煤油的刻度距離大，相同的溫度間隔距離大，不僅為測(cè)量和讀數(shù)帶來(lái)方便，且能夠測(cè)量較小溫度變化值。

3.比熱容

水的比熱容為 4.2×103J/(kg?℃)，水銀、酒精、煤油的比熱容分別為 0.14×103J/(kg?℃)、2.4×103J/(kg?℃)、2.1×103J/(kg?℃)：水的比熱容是水銀的 30 倍，如果質(zhì)量相同的水和水銀，吸收相等的熱量，水銀升高的溫度是水的 30 倍；可見(jiàn)用裝水的溫度計(jì)對(duì)于被測(cè)物體的溫度影響大，達(dá)到熱平衡的時(shí)間長(zhǎng)；而水銀溫度計(jì)對(duì)于被測(cè)物體的溫度影響小，達(dá)到熱平衡的時(shí)間短。

特別是測(cè)量比較小的物體，如果溫度計(jì)對(duì)它有影響，其溫度的測(cè)量值就不準(zhǔn)確了。

4.水的反常膨脹現(xiàn)象

水在 4℃ 以上，與一般的物質(zhì)相同是熱脹冷縮的，而在 0℃ 和 4℃ 之間卻是冷脹熱縮，且這段冷脹熱縮的系數(shù)與熱脹冷縮的不同。這是水的一種特殊性質(zhì)，如果溫度計(jì)里裝的是水，不僅無(wú)法標(biāo)度 0℃ 到 4℃ 之間的刻度，在用這樣的溫度計(jì)測(cè)量 4℃ 左右的溫度時(shí)，無(wú)法確定其讀數(shù)。

從以上的分析我們可以看出，溫度計(jì)里不能裝水的原因是多方面的，主要是根據(jù)液體的物理性質(zhì)而選定再則不同液體的溫度計(jì)的測(cè)量范圍和用途又各不相同，如酒精溫度計(jì)就不能用于測(cè)量高溫，體溫計(jì)就是用的水銀溫度計(jì)，等等。