第四节 温度计的使用
温度计是测温仪器的总称,可以准确地判断和测量温度。利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据。有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等。
(一)煤油温度计
煤油温度计的工作物质是煤油,其沸点一般高于150℃,凝固点低于-30℃。所以煤油温度计的量度范围约为-30℃~150℃。因酒精的沸点是78℃,凝固点是-117℃,酒精温度计能比煤油温度计测更低的温度,但高于78℃的温度它就不能测定了。
煤油温度计使用注意事项:
首先,要选择测温范围合适的温度计,防止被测物体温度过高时,液柱将温度计胀裂。若无法估计被测物体的温度,则应先用测温范围较大的温度计,然后再挑选合适的温度计,并使其最小分度能符合实验精确度的要求。为减小温度计对实验系统的影响,要求实验系统应有足够大的热容量,这样才能得出较准确的实验结果。
其次,在测温时,必须使温度计的感温泡与被测物体充分接触。如果测量液体的温度,则感温泡应全都浸没在液体中,而且不能与容器的底、壁相碰(因容器的温度往往与盛放液体的温度有差别)。
第三,在读数时,要待温度计中的液面高度不再变化时才能进行,并且温度计不能离开被测物体,人的视线要跟液柱面相平。普通液体温度计的最小分度值为1℃或0.5℃。一般情况下不需要估读出小于最小刻度的数值。
图3-6 煤油温度计
第四,不能将温度计当作搅拌器使用,以免碰破感温泡。使用完毕应把温度计外壁用软布擦干净并小心轻放于盒内,防止磕碰。由于煤油温度计不同于水银温度计,使用前后不能甩,以免读数不准。
图3-7 温度计(例:煤油温度计)的使用及注意事项
(二)水银温度计
水银温度计是膨胀式温度计的一种,水银的凝固点是-39℃,沸点是356.7℃,用来测量-39℃~357℃范围内的温度,用它来测量温度,不仅比较简单直观,而且还可以减少误差。
图3-8 水银温度计
1.使用注意事项
(1)使用前应进行校验(可以采用标准液温多支比较法进行校验或采用精度更高级的温度计校验)。(www.xing528.com)
(2)不允许使用温度超过该种温度计的最大刻度值的测量值。
(3)温度计有热惯性,应在温度计达到稳定状态后读数。读数时应在温度凸形弯月面的最高切线方向读取,目光直视。
(4)切不可用作搅拌棒。
(5)水银温度计应与被测物质流动方向相垂直或呈倾斜状。
(6)水银温度计常常发生水银柱断裂的情况,消除方法有:
①冷修法:将温度计的测温包插入干冰和酒精混合液中(温度不得超过-38℃)进行冷缩,使毛细管中的水银全部收缩到测温包中为止。
②热修法:将温度计缓慢插入温度略高于测量上限的恒温槽中,使水银断裂部分与整个水银柱连接起来,再缓慢取出温度计,在空气中逐渐冷至室温。
2.水银温度计打碎后的处理
用硫黄粉洒在液体汞流过的地方,可以通过化学作用变成硫化汞。硫化汞就不会通过呼吸进入人体影响健康,液体汞就不会大批挥发到空气中对人体造成伤害。还要注意室内通风。若家中小孩子的手破了并接触到了水银,应当赶快送到医院诊治。水银掉在地板上,不要等待它去挥发,也不能用吸尘器去吸,用普通的小铲子把它收集起来。
水银温度计的危险程度非常大,远远超出人们的想象。例如温度计断裂,水银流入人的消化道,皮肤被断裂的水银温度计划破,水银进到人的血液里等等。这些都会引起汞中毒现象。正确处理办法:洒落出来的汞必须立即用滴管、毛刷收集起来,并用水覆盖(最好用甘油),然后在污染处撒上硫磺粉,无液体后(一般约一周时间)方可清扫。
3.体温计
体温计又称“医用温度计”。液泡内的水银由于受到体温的影响,产生微小的变化,水银体积的膨胀,使管内水银柱的长度发生明显的变化。人体温度的变化一般在35℃到42℃之间,所以体温计的刻度通常是35℃到42℃,而且每摄氏度的范围又分成为10份,因此体温计可精确到1/10℃。体温计的下部靠近液泡处的管颈是一个很狭窄的曲颈,在测体温时,液泡内的水银,受热体积膨胀,水银可由颈部分上升到管内某位置,当与体温达到热平衡时,水银柱恒定。当体温计离开人体后,外界气温较低,水银遇冷体积收缩,就在狭窄的曲颈部分断开,使已升入管内的部分水银退不回来,仍保持水银柱在与人体接触时所达到的高度。
图3-9 体温计
体温计是一种最高温度计,它可以记录温度计所曾测定的最高温度。用后的体温计应“回表”,即拿着体温计的上部用力往下甩,可使已升入管内的水银,重新回到液泡里。其他温度计绝对不能甩动,这是体温计与其他液体温度计的一个主要区别。
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