鸭子能够不停地活动的关键，就是装在鸭身里的乙醚和杯里的水在起作用。乙醚是一种非常容易蒸发的液体，它的蒸气充满了鸭头和腹部的空腔，当把鸭头摁进水里时，头部的绒
布就被浸湿了，在鸭子不断摆动的过程中，水分蒸发吸收了热量，使鸭子头部的温度下降，玻璃管上部的乙醚气受冷收缩，压强降低了，鸭子肚内的乙醚开始上升，鸭子的重心也
不断提高，摆动越来越厉害，最后鸭子失去平衡，头倒入水中。“饮”一次水，这时玻璃管的下端露出乙醚液面，头部的乙醚重新流回球形的鸭肚里，重心降低，鸭子抬起头来，
又开始摆动??
如果杯子里放的是酒精，由于酒精的蒸发比水快得多，鸭子点头就会更加频繁，好像鸭子也喜欢喝酒似的。 温度计的变革
从五十万年前北京人用火到古腊哲学家亚里士多德提出土、水、空气、火四要素的学说，从古代炼金术的活动到近代科学的初始阶段，人们对热的研究从来没有超过定性的阶段，
人们根据冷暖感觉说：“这是热的”，“那是冷的”，或者“这个比那个热”来表征物体热状态。如果要定量测定温度，首先必须找到某种可以测定的、随温度的变化而均匀地发
生变化的量。最初，人们发现了多数物体的体积是这样变化的，这就是物体的热胀冷缩。
伽利略头一个试图利用气体体积变化来探测温度变化。1603年，他在一盆水里倒竖起一根充满热空气的玻璃管，当管里的空气冷却到室温时，空气的体积缩小，便将水吸入管中，
伽利略就这样制成了他的“验温器”。室温改变时，管里的水位也随着改变。如果房间变暖，玻璃管里的空气就膨胀，将水位压低；如果变冷，空气就收缩，使水位升高。这种“
验温器”最大的缺点是：盆中的水面露在大气里，而大气压是经常变化的，因此，即使温度不变，气压的变化也会改变水位，从而影响温度测定的结果。这种温度计是第一种用玻
璃制成的重要科学仪器。气体温度计对温度的测定，或是依靠气体在不变体积下的压力变化，或是依靠气体在不变压力下的体积变化。由于气体比其他物质在温度增加时更易于膨
胀，因而气体温度计是很精确的。 1654年，托斯卡纳大公费迪南德二世(FerdinandⅡ)发明了一种不受大气压影响的
温度计。这种温度计是在一个球泡上连接一段直管，球泡里封着液体。这种温度计利用液体本身
的胀缩来反映出温度的高低。液体的体积随温度的变化比气体小得多，但由于使用相当大的球泡，并将它装满液体，这样，液体只能通过那根非常细的直管来胀、缩，因此，即使
液体的总体积的变化很小，管中液面的升降还是很明显的。
差不多与此同时，英国物理学家玻意耳(R.Boyce)也完成了基本相同的工作。他头一个发现，人体是有恒定的温度，并且明显高于通常室温。另外，还有人发现，某些物理现象总
是在一定的温度下发生。到了17世纪末，人们已经知道冰的融解和水的沸腾都属于这类现象。
在计温术上最早采用的液体是水和酒精，但由于水太早冻结，而酒精又太容易沸腾，1643年法国物理学家阿蒙顿(G.Amontons)便改用水银，他的测温装置与伽利略的相类似。液体
温度计常用的液体有水银，染色酒精，甲苯和戊烷。 1714年，德国物理学家华伦海特(G.D.Fahrenheit)将费迪南德和阿猛顿的温度计的优点结合起来，把水银封在玻璃管里，利用水银自身的热胀冷缩来指示温度。华伦海特还在玻璃
管上刻上刻度，以便得到定量的温度读数。他将他的实验室所能得到的最低温度，即融化的冰和盐的混合物的温度定为零度，将纯水的冰点定为32°，沸点定为212°。这样定有
两点好处：第一，水保持液态的温度范围是180°，这好像是一个与“度”有关的自然数（正好是半圆的度数）；第二，人体的温度接近于整数100°（华氏98.6°）。这种刻度很
快得到了普遍应用，目前在美国、英国和加拿大依然应用很广，因其刻度细，特别适宜于气象测量和体温测量等日常活动。
人体的正常温度是恒定的。体温只要高出正常值一、二度，就是发烧，人就有明显的不适感。1858年，德国医生冯德利希(K.A.Wunderlich)采用了靠经常测定体温来诊断病情的方
法。几年以后，英国医生阿尔伯特(T.C.Allbutt)发明了“体温计”。这种温度计在储存水银的细管里有一处狭道。体温计放在口里，水银柱就上升到实际温度处，但取出体温计
后，水银柱并不下落，而是在狭道处断开，使狭道以上部分始终保持体温读数。 1730年，法国博物学家列奥未尔(R.-A.F.deR抇eaumur)提议把水结冰到沸腾之间的距离分为80°，这就是列氏温标。1742年，瑞典天文学家摄尔修(A.Celsius)
把两者之间距离分
为100°，这种温标被称为“百分温标”，这种温标的度数称为“百分度”，科学家们在1948年的一次国际会议上，根据华氏温标的先例，把这种温标正式命名为“摄氏温标”，
符号为℃，大多数国家都通用摄氏温标，特别是科学家们，他们觉得摄氏温标用起来方便。
1848年，英国物理学家开尔文(L.Kelvin)根据卡诺（法、L.Carnot）的热理论创立了绝对温标，规定纯水的三相点（水，水蒸气和冰共存的状态）定为绝对温度273.16K，1个大气
压时水的沸点为373.15K，1968年，国际度量衡委员会把开氏温标定为国际温标。 现在通用的有三个温标：华氏温标(°F)，摄氏温标(℃)和开氏温标（K），°F和℃的换算关系为℃=59（°F-32）和°F=（953℃）+32，K和℃的换算关系为K=℃+273和℃=K-273 。
随着温度的改变，金属的许多性质也会随着改变。如体积膨胀，电阻变化，产生的热电动势不同等。利用这些性质作为测量温度的基础可制成各式各样的温度计。双金属温度计是
利用缠在一起的两种不同金属热膨胀的差异来移动温度刻度的指示器；利用导电物质的电阻随温度变化的特性，人们用铂丝制成铂比温度计，它的精确度很高，在903.89K到13.8K
的温度范围内被取作“1968年国际实用温标”基准。工业用铂丝温度计的测量范围为0～650℃，在科学研究中，可用来测量低到－260℃，高到1100℃的温度。利用温差电偶，还可制成一种重要温度计。原理如图4?1所示，将构成温差电偶的两种金属A、B的一个接头放在待测的温度T中，A，B的另一端点都放在温度T0为已知的恒温物质（如冰水或大气中）。用两根同样材料C的导线将A、B在恒温槽中的一端联到电位差计的补偿电路中去，测量它的热电动势。根据事先标准的曲线或数据，即可知道待测温度T。
图4-1用温差电偶测量温度有很多优点，可在－200～2000℃范围内使用，如测炼钢炉的高温和液态空气的低温，它的灵敏度和准确度很高（可达10～3℃以下），特别是铂-铑热电偶稳定性很高，常用来作为标准温度计；用热电偶能测量很小范围内的温度或微小热量，真空热电偶是一种探测光通量或辐射通量十分灵敏的器件。铂丝温度计和热电偶在测量高温或低温时，远比液体温度计优越得多。
液体温度计
根据所充液体的不同，液体温度计分为水银温度计、酒精温度计、甲苯温度计和煤油温度计。这些液体及其特性如下表所示。
液体温度计中的工作液体是用来感觉温度变化的，所以对它有三个要求：一是液
体存在的温度范围要宽，也就是说它的凝固点要低，沸点要高；二是体膨胀系数要大；三是液体要纯净，不沾污玻璃，不浸润玻璃。
水银体膨胀系数虽小，但它的液态存在温度范围宽；不浸润玻璃（因而毛细管可做得很细，从而补偿了体膨胀系数小的缺点）；在0℃至200℃范围内体膨胀与温度成正比，因而能
做成等分度刻度；水银容易制得纯净，而且水银导热快。
在标准大气压下，水银沸点是356.58℃。沸点随压强增大而升高。水银温度计中水银柱上方充了气，它的测量范围可提高到750℃。水银温度计测不了-38.87℃以下的温度。为了
测更低的温度，必须选用凝固点低的有机液体，如酒精、甲苯等。
有机液体的膨胀系数大，能测量的温度低，如戊烷能测到-200℃。但有机液体容易沾湿玻璃，毛细现象严重，因而毛细管不能做得很细，否则读数很不方便，测量的精度也要降低
。此外，有机液体的比热容大，传热慢。尽管如此，它们在低温范围内仍得到了广泛应用。 体温计
体温计为什么做成三棱柱形？为什么水银泡与上部连接处有一非常细的曲颈？为什么??
这些问题看起来简单，但回答起来却不那么容易，不弄清体温计的构造原理，就很难把问题说清楚。下面就谈谈有关体温计的几个问题。 一、温度计的原理
温度这一概念是建立在热力学第零定律的基础上的。所以温度计的测温原理就是：一切互为热平衡的热力学系统，都具有相同的温度。这样我们就可以选择适当的热力学系统做为
温标。温度可以通过温标的某一随温度发生线性（可认定为线性）变化的参量（如体积、压强、电动势等等），标志出来，这就是温度计。 温度计直接告诉我们的是它自身的温度。由于一切互为热平衡的热力学系统的温度相同，故温度计所测的温度间接地告诉我们待测系统的温度。这就是温度计的原理。
二、体温计的原理与构造特点
温度计的原理也就是体温计的基本原理。然而由于体温计的特殊用途，除了基本原理外，由于它的特殊构造，还涉及其他物理原理。 1.体温计的构造特点
体温计如图4-2所示，上边有35～42℃的刻度，表示测温范围。上部长的一段为三棱柱体，玻璃层厚。中间为细管；下部较短。为水银泡，泡内装满水银。上、下两部之间经一弯曲的、非常细的通道直接连通。另外，在三棱柱的一个侧面上涂有乳白剂。
2.构造特点的理论依据