题文

为什么温度计中所装液体通常是水银或酒精而不是水？请你参照下表提供的数据，说明两点主要原因． 一些物质的凝固点和沸点（标准大气压下）、比热容 水 水银 酒精 凝固点/℃ 0 -39 -117 沸点/℃ 100 357 78 比热容/J/（kg?℃） 4.2×103 0.14×103 2.4×103

题型：问答题  难度：中档

答案

答：（1）水的凝固点高，沸点较低，测量范围小； （2）水的比热容大，在吸收或放出相同的热量时，温度的变化不明显，对测量的准确性影响较大； （3）因为在0℃～4℃时，水有反膨胀现象，在0～4℃，当温度升高时，水体积缩小，因此在0-4℃内无法标注温度计的刻度．

据专家权威分析，试题“为什么温度计中所装液体通常是水银或酒精而不是水？请你参照下表提..”主要考查你对  温度计的构造及工作原理，沸点与大气压的关系，水的比热容的特点及其应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

温度计的构造及工作原理沸点与大气压的关系水的比热容的特点及其应用

考点名称：温度计的构造及工作原理

• 定义：
  温度计，是测温仪器的总称，可以准确的判断和测量温度。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。
  
  

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• 工作原理：
     根据使用目的的不同，已设计制造出多种温度计。其设计的依据有：利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象；在定容条件下，气体（或蒸汽）的压强因不同温度而变化；热电效应的作用；电阻随温度的变化而变化；热辐射的影响等。
   一般说来，一切物质的任一物理属性，只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化，都可用来标志温度而制成温度计。
  
  实验室温度计的构造：玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、刻度、温标。

• 各种温度计工作原理
  1．气体温度计：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。这种温度计精确度很高，多用于精密测量。
  
  2．电阻温度计：分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。高精度温度计高精度温度计
  
  3．温差电偶温度计：是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路。把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过回路。通过电学量的测量，利用已知处的温度，就可以测定另一处的温度。它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温，有的能测接近绝对零度的低温。
  
  4．高温温度计：是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计，有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和构造都比较复杂，这里不再讨论。其测量范围为500℃至3000℃以上，不适用于测量低温。
  
  5．指针式温度计：是形如仪表盘的温度计，也称寒暑表，用来测室温，是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件，用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起，且铜片在左，铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多，因此当温度升高时，铜片牵拉铁片向右弯曲，指针在双金属片的带动下就向右偏转（指向高温）；反之，温度变低，指针在双金属片的带动下就向左偏转（指向低温）。
  
  6．玻璃管温度计：玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同，所以我们常见的玻璃管温度计主要有：煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单，使用方便，测量精度相对较高，价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传，易碎。
  
  7．压力式温度计：压力式温度计是利用封闭容器内的液体，气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。压力式温度计的优点是：结构简单，机械强度高，不怕震动。价格低廉，不需要外部能源。缺点是：测温范围有限制，一般在-80~400℃；热损失大响应时间较慢。
  
  8．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-38.87℃，沸点是356.7℃，用来测量0--150℃或500℃以内范围的温度，它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度，不仅比较简单直观，而且还可以避免外部远传温度计的误差。
  
  9. 双金属温度：计双金属温度计是一种适合测量中、低温的现场检测仪表，可用来直接测量气体、液体和蒸汽的温度(见图)。该温度计从设计原理及结构上具有防水、防腐蚀、隔爆、耐震动、直观、易读数、无汞害、坚固耐用等特点。可取代其他形式的测量仪表，广泛应用于石油、化工、机械、船舶、发电、纺织、印染等工业和科研部门。

考点名称：沸点与大气压的关系

考点名称：水的比热容的特点及其应用

• 水的比热容
  水的比热容为4．2×10³J／(kg·℃)。表示的意义：1干克水温度升高(或降低)l℃所吸收(或放出) 的热量是4．2×10³焦耳。
  

• 水的比热容的应用：
       水的比热容在人们的日常生活和生产中具有重要意义，主要表现在两个方面：一方面是冷却或取暖。南于水的比热容较大，在一般情况下，一定质量的水升高 (或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量比一定质量的其他物质升高(或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量多，所以我们利用水作冷却剂或取暖，作冷却剂时，是让水吸收更多的热量；用来取暖时，是让水放出更多的热量。另一方面，由于水的比热容较大，一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳照存海面上，海水在温度升高的过程中吸收大量的热量，所以住在海边的人们并不觉得特别热；冬天，气温降低了海水南于温度降低而放出大量的热量，使沿海气温不致降得太低，所以住往海边的人们觉得特别冷。