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溫度計(jì)玻璃泡中裝的液體一般用水銀、酒精、煤油等,為什么不能用水做測(cè)量溫物質(zhì)呢?

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 12:01:33
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溫度計(jì)玻璃泡中裝的液體一般用水銀、酒精、煤油等,為什么不能用水做測(cè)量溫物質(zhì)呢?【專家解說】:1.由于熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的原因 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

【專家解說】:1.由于熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的原因 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,無法測(cè)量;當(dāng)溫度達(dá)到100℃水就沸騰.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,不是一個(gè)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,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.由于熱膨脹系數(shù)的原因 水的熱膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃,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)帶來方便,且能夠測(cè)量較小溫度變化值。 3.由于比熱容的原因 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??梢娪醚b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.由于水有反常膨脹現(xiàn)象的原因 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)量范圍和用途父各不相同,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。 望采納