书城科普读物物理多大点事
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第82章 能量体温的小管管

世界上患哪一种病的人最多?不用统计,几乎人人都患过感冒发烧这种病。有些身体很好、从不生大病的人,有时也会感冒发烧。抵抗力差的小孩,就更不用说了。小孩子不舒服,大人用手一摸头,觉得有些烫,便可断定是发烧,但究竟烧到什么程度,说不清楚。医生若听说病人是发烧,不用说就会拿出一支表,让患者放在舌头底下或夹在腋下,过一会取出来一看,就可知道患者的体温。这个能测出人体的温度是否正常的小小仪表叫体温表。它是意大利科学家伽利略发明的。

那是一个有趣的故事,不过那是300年以前的事了。

那时,伽利略在威尼斯的一所大学里任教,已是个闻名遐迩的科学家了。一无,几个医生慕名而来,求他解决一道难题:“伽利略先生,人感冒时一般体温都升高,但究竟有多高,说不清楚。假如能想个办法测出体温,这样诊断病情就方便多了”。伽利略一时没有办法,不过,他把这个问题默默记住了,也想解决它。他反复思考,留心观察,并动手做了一些实验,只是一无所获。

有一次,伽利略给学生上实验课。他一边操作,一边讲授,课讲得生动有趣,学生简直听入了迷。他向学生提问:“请问,当水的温度升高,尤其是沸腾的时候,为什么它会在容器里面上升?”学生回答:“这是因为水温升高,体积增大,于是,就膨胀上升。”“开水冷却后,会发生什么变化呢?”“体积缩小,会重新降下来。”

学生的回答非常正确,伽利略表示满意,高兴地点点头。就在这时,学生的回答像一股潮水,冲开了他智慧的闸门,使他的思绪霎时间异常地活跃:“既然水的温度发生变化,体积会随之变化,那么反过来,从水的体积的变化,不就可以测出其温度的变化吗?”

下课后,伽利略迫不及待地进了实验室,想尽快证实自己的推想。根据热胀冷缩的原理,他认真地做起实验来。事情往往是想起来很有道理,但做起来就不那么容易。他反复实验多次,可成功与他无缘,实验都失败了。有一天,外面很冷,他用手握住试管的底部,想使管内的空气逐渐温热。试管温热后,他将试管倒过来插入水中,并松开握住试管的手。这时,他发现水在试管内慢慢地升上去了一截。他又握住试管,管内的水便被压下去。

由管内水的上升与下降,可以看出管内温度的变化。伽利略以这个实验装置为基础,不断进行改进,最后将一个极细的试管灌进水,并排出里面的空气,然后密封住,还在试管上刻了刻度。伽利略把这个怪模怪样的东西给医生用。病人握住试管,医生便可以由水上升的刻度而知道病人的体温了。

这个怪模怪样的试营,就是世界上第一支体温表。

科学小链接

电子式体温计

随着科学技术的发展,目前已经出现很多类型的新式体温计。电子式体温计利用某些物质的物理参数(如电阻、电压、电流等)与环境温度之间存在的确定关系,将体温以数字的形式显示出来,读数清晰,携带方便。其不足之处在于示值准确度受电子元件及电池供电状况等因素影响,不如玻璃体温计。