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伽利略的故事:体温表的发明

时间:2019-11-27 08:21

  300多年前的一天,意大利物理学家、天文家伽利略(1564—1642年)在威尼斯的一所大学里教书。

对于今天的人们来说,体温表已是非常普通的东西了,不仅医院广泛使用,而且也是许多家庭的必备之物。由于体温表能准确测出人体的温度,因而是医生看病的得力助手。 然而在400多年前,医生曾因为无法测量病人的体温而大伤脑筋。为了解决这一问题,医生找到了伟大的物理学家伽利略,请他帮助发明一种能准确地测出体温的仪器。当时伽利略正在威尼斯的一所大学任教,对医生的这一要求,他以其科学探索的特有勇气承担了下来,但一时又难以找到正确的解决办法,他苦苦思索着、探求着……一天,伽利略给学生上实验课,他提问到:当水的温度升高,特别是沸腾的时候,为什么水位会上升?有个学生立即回答说:因为水达到沸点时,体积增大,水就膨胀上升;水冷却,体积缩小,就会降下来。 听到学生的正确回答,伽利略不由眼前一亮,他立即想到了测量体温的方法。他想:水的温度发生变化,体积也随着发生变化。反过来,从水的体积变化,不是也可以测出温度的变化吗?有了发明温度表的理论依据,伽利略立即跑到实验室,根据热胀冷缩的原理,做起实验来了。但是,一次次地实验都失败了,伽利略又陷入了困境。 这一天,伽利略又在实验室做实验。他用手握住试管底部,使管内的空气渐渐变热,然后把试管上端倒插入水中,松开握着试管的手。这时,他发现,试管里的水被慢慢地吸上去一截;而当他再握住试管的时候,水又渐渐降下去一点。这表明,从水的上升与下降,可以反映出试管内温度的变化。伽利略根据这次实验,经过多次改进,终于在1593年制出了一个温度表。 其做法是:把一根很细的试管装上一些水,排出管内的空气,再把试管封住,并在试管上刻上刻度,以便从水上升的刻度上知道人的体温。这样,世界上第一个温度表就诞生了。但这种温度表有个缺点,即到了寒冷的冬天,试管会由于水结冰使体积膨胀被撑破。当时这种温度表作为医用有很大的局限性。www.gs5000.cn 1654年,伽利略的学生斐迪南发现了酒精不怕寒冷的特性,进一步改进了最初的温度表,用酒精代替水,解决了冬天温度表不能使用的问题。1657年,意大利人阿克得米亚发现水银是在常温下唯一呈液态的银白色金属,约零下39摄氏度凝固,其特异的物化性能优于酒精。他用水银代替了酒精,使体温表的制造技术又提高一大步。1867年,英国医生奥尔巴特又改进了体温表的笨重形态,研制出更为精巧的体温表,使用起来更方便了。

  一天,他在给学生上实验课,一边操作,一边问学生:“当水的温度升高,特别是在达到摄氏一百度左右时,为什么会在罐内上升?”

太阳娱乐,  学生回答道:“因为在这时候,体积增大了,水就膨胀上升。”

  “当水冷却了呢?”

  “水冷却了,体积就缩小,又会降下来的。”