华氏温度和摄氏温度:为什么会有摄氏和华氏之分?

所谓温度就是物体冷热的程度 。物体越冷温度越低,越热温度就越高 。
以上定义是个很主观的定义,比如一个人发烧之后,对冷热的判断就会和其他人不同 。
要使温度成为一个可以供人们有效交流的物理概念,就需要我们提供更客观的标准,这可以通过一些确定的物理效应来提供 。
比如,“热胀冷缩”就可以用作温度的标准 。具体做法是选定两个固定的温度,一个特别冷,比如设置为0,另一个特别热,设置为100,然后我们选定一种热胀冷缩效应比较明显的物质作为测温物质 。

表盘式温度计利用的是两种叠在一起不同热膨胀系数金属箔的卷曲效应,温度越高,复合金属箔卷曲的就越厉害 。如图里面一圈是摄氏度,外面一圈是华氏度 。如果测温物质是液体的话,我们可以通过测量液体的体积变化来给温度标记 。
为了提高温度测量的精度,我们一般把测温液体放在一个细管里,管子的截面积A很小,这样既便热胀冷缩导致的体积变化δV很小,其对应测温液体的长度变化δl也可以很明显 。
华氏温标是1714年由华伦海特(Fahrenheit)建立的 。他的作法相当于是把冰水混合物的温度定为32°,把一个大气压下水的沸点定为212° 。(华伦海特当年把相同比例的冰,水和盐混合得到的温度定为0°,人体平均温度在华氏温标下是96°)
摄氏温标(左)和华氏温标(右)
摄氏温标是摄尔修斯(Celsius)于1742年建立的,用今天的语言说就是把水的冰点定义为0°,把水的沸点定义为100° 。
常用的测温液体有水银和酒精,分别对应水银温度计和酒精温度计 。
刚开始英语国家普遍使用华氏温标,后来随着历史的发展,除美国外,世界上的其他国家都使用摄氏温标了 。


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