测温物质的选择

测温物质的选择，为何不选水作为测温物质
1.熔点和沸点
在标准状态下水的熔点(凝固点)是0℃，水的沸点
是100℃，而水银的熔点(凝固点)是-38.5℃，沸点
是357℃；酒精的熔点(凝固点)是-114℃，沸点
是78℃；好的煤油熔点(凝固点)是-30℃，沸点
是325℃。

如果用装水的温度计测量气温，冬天在0℃以下，水凝固成了冰，无法测量；当温度达到100℃水就会沸腾，虽然由于管内随着水蒸气压强的增大会提高水的沸点，但其中水的体积膨胀与蒸汽压强增大的比例关系很复杂，不是正比关系，所以不能用其测量100℃以上的温度。

水银就不同了，用它可以测量-38.5℃~357℃之间的温度；酒精虽然沸点不高，但是它的熔点(凝固点)是-114℃，即在零下114℃以上都不会冻结；用煤油可测
量-30℃～325℃之间的温度。

2.热膨胀系数
水的热膨胀系数为 2.1×10-3/℃，水银、酒精、煤油的热膨胀系数分别为 1.8×10-4/℃、1.1×10-3/℃、1.0×
10-3/℃。

同样体积的液体都升高1℃，酒精和煤油膨胀的体积约是水的 5 倍，那么在利用体积变化的刻度方面，水的刻度
距离小，酒精和煤油的刻度距离大，相同的温度间隔距离大，不仅为测量和读数带来方便，且能够测量较小温度变化值。

3.比热容
水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)，水银、酒精、煤油的比热容分别为0.14×103J/(kg·℃)、2.4×103J/(kg·℃)、2.1×103J/(kg·℃)：水的比热容是水银的30 倍，如果质量相同的水和水银，吸收相等的热量，水银升高的温度是水的30 倍；可见用装水的温度计对于被测物体的温度影响大，达到热平衡的时间长；而水银温度计对于被测物体的温度影响小，达到热平衡的时间短。

特别是测量比较小的物体，如果温度计对它有影响，其温度的测量值就不准确了。

4.水的反常膨胀现象
水在4℃以上，与一般的物质相同是热胀冷缩的，而
在0℃和4℃之间却是冷胀热缩，且这段冷胀热缩的系数与热胀冷缩的不同。

这是水的一种特殊性质，如果温度计里装的是水，不仅无法标度0℃到4℃之间的刻度，在用这样的温度计测量4℃左右的温度时，无法确定其读数。

从以上的分析我们可以看出，温度计里不能装水的原因是多方面的，主要是根据液体的物理性质而选定再则不同液体的
温度计的测量范围和用途又各不相同，如酒精温度计就不能用于测量高温，体温计就是用的水银温度计，等等。