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体温计的发明
体温计是在意大利科学家伽利略（ Galileo Galilei, 1564~1642 ）1592 年发明的温度计的基础上改进而成的。伽利略发明的第一支温度计是一根有刻度的直形细长玻璃管，封闭的一端呈球形，未封闭的一端插在水里；当周围的气温发生变化时，管内水柱的高低也随之发生变化，由此得知气温的高低。但是，由于水是露在大气里的，水柱的升降除受气温的影响外，还受到大气压的影响，因而仅凭水柱高低测量气温的变化往往不准确。为了解决这一问题， 1654 年，伽利略的学生 斐迪南 （ Ferdinand ） 改用酒精代替水，制成了一种不受大气压影响的温度计。但是，由于 酒精的沸点较低，只有 78 ℃ ，这样就限制了对高温的测量。 1659 年，法国天文学家布里奥 （ I. Boulliau ） 利用水银沸点较高的特性，制成了水银温度计，可测得 357 ℃ 的高温，也可测得 - 39 ℃ 的低温。 在 1867 年，英国伦敦的一位名叫奥尔巴特 （ Thomas Clifford Allbutt, 1836~1925 ） 的医生根据测量人体体温的特点和需要，研制出一种专门用于测量人或动物体温的 水银 温度计，这种体温计就一直被沿用至今。 1984 年，芬兰的一位医疗器械设计师又发明了更方便、准确的电子体温计。随后不久，美国的一家医疗器械公司又发明研制出一种专用于婴儿的奶嘴式体温计。随着高新科技的发展，今后还将会研制出更先进、更科学、更准确的新型体温计。
伽利略 . 伽利莱 （ Galileo Galilei ) — 温度计的发明者
伽利略 （ Galileo Galilei ， 1564~1642 ） 出生在意大利的比萨城。他对 物理学、天文学和哲学做出了巨大的贡献 。他 是近代实验科学的先驱者。最初的温度计就是由 他 发明的。 一天，他看到一个小孩正在玩一种玩具 。 这种玩具是在 U 形的玻璃管里装一半水，将弯管的一端用铅球密封，另一端用玻璃球密封，使管中的空气跑不出来。当在铅球下加热时， U 形管中的水就会向回退缩，移开铅球下的火源；当铅球冷却时，水就会升到原来的位置。看着孩子们开心地玩着，在一旁的伽利略受到启示，脑海里产生了一个新的想法，即利用这种热胀冷缩的现象来制作温度计。经过反复实验， 1592 年伽利略终于发明了第一支空气温度计。这种气体温度计是用一根 45 厘米 长的细玻璃管制成的。它的一端制成空心圆球形；另一端开口，事先在管内装进一些带颜色的水，并将这一端倒插入盛有水的容器中。在玻璃管上等距离地标上刻度。这样，当外界温度升高时，玻璃球内气体膨胀，使玻璃管中水位降低；反之，温度较低时，玻璃球内气体收缩，玻璃管中的水位就上升。此后，人们根据伽利略的这个发明，经过不断的改进，克服气压、液体沸点等影响，先后研制出酒精温度计、水银温度计等。
詹姆斯 . 焦耳 （ James Prescott Joule ） — 对发现能量转化和守恒定律的贡献
詹姆斯 . 焦耳（ James Prescott Joule, 1818~1889 ）出生在英国的曼彻斯特，他 是第一个用较精确的试验测定热功当量的科学家，对后来能量守恒定律和热力学第一、二定律的发现过程起了重大作用，并成为这些定律发现的主要实验基础，因而得到科学界的高度评价。然而，焦耳 的 科学研究道路并不是一帆风顺的。 焦耳的父亲是一个酿酒厂厂主，他自幼跟随父亲参加酿酒劳动， 因而 没有受过正规的教育。青年时期，焦耳有幸认识了著名的化学家道尔顿 （ John Dalton, 1766~1844 ） ，道尔顿给予了焦耳热情的教导， 使焦耳对自然科学，特别是 对 实验科学产生了浓厚的兴趣， 在他的鼓励下 ， 焦耳 才 开始 走上 从事科学研究工作 的道路 。 焦耳的主要贡献是他研究了热和机械功之间的当量关系。 焦耳最初的研究方向是电磁机，他想将父亲的酿酒厂中应用的蒸汽机替换成电磁机以提高工作效率。 1837 年，焦耳制成了用电池驱动的电磁机，但由于支持电磁机工作的电流来自锌电池，而锌的价格昂贵，用电磁机反而比用蒸汽机成本高。焦耳虽然没有达到最初的目的，但他从实验中发现了电流可以做功的现象。 为进一步探索 电流热效应 的 规律 ， 焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温。通过这一实验，他发现导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。此后不久，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，进一步验证了焦耳关于电流热效应结论的正确性。因此，该定律被称为焦耳 - 楞次定律。 在完成电流热效应的研究之后，焦耳又进行了功与热量的转化实验。焦耳认为，自然界的能量是不能消灭的，消耗了机械能，总能得到相应的热能。因此，做功和传递热量之间一定存在着确定的数量关系，即热功当量。 1843 年，焦耳又设计了一个新实验 想找到这一关系 。他将一个小线圈绕在铁芯上，用电流计测量感生电流，把线圈放在装水的容器中，测量水温以计算热量。这样在没有外界电源供电的情况下，水温的升高只是机械能转化为电能、电能又转化为热的结果。这个实验使焦耳想到了机械功与热的联系，经过反复的实验、测量，焦耳测出了热功当量 ，即 1 千卡的热量相当于 460 千克 米的功。然而，此结果并不精确，焦耳又进行了更精确的实验。 1847 年，焦耳设计了更巧妙的实验，他在量热器里装了水，中间安上带有叶片的转轴，然后让下降重物带动叶片旋转，由于叶片和水的磨擦，水和量热器都变热了。根据重物下落的高度，可以算出转化的机械功；根据量热器内水升高的温度，就可以计算水的内能的升高值。把两数进行比较就可以求出热功当量的准确值来。随后，焦耳还用鲸鱼油或水银代替水来做实验，他用各种方法进行了四百多次实验，经过更精确地测量，得到的热功当量值为 1 卡＝ 4.15 焦耳，非常接近目前采用的值 1 卡＝ 4.184 焦耳。在当时的条件下，能做出这样精确的实验来，是非常不容易的。 焦耳准确地测定了热功当量，进一步证明了能的转化和守恒定律是客观真理。这一定律的确定，宣告了制造“永动机”的幻想彻底破灭。 1850 年，焦耳被选为英国皇家学会会员，人们为了纪念他对科学发展的功绩，将功的单位命名为“焦耳”，这个单位在国际单位制中沿用至今。 （曹宇 供稿）
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