温度計と温度目盛に関する記事
1.温度計
温度を測定するために設計された道具は温度計です。温度計には多くの種類がありますが、動作原理は同じです。通常、温度によって変化する物質の性質を持つ測定対象物を使用します。対象物の温度が変化すると、その形状や大きさも変化します。ほとんどの温度計は、温度変化によって膨張または収縮する対象物を使用します。よく使われる温度計はガラス管でできており、管の中心にはアルコールまたは水銀が入っています。温度が上昇すると、容器内のアルコールまたは水銀が膨張し、アルコールまたは水銀の柱の長さが増加します。逆に、温度が下がると、アルコールまたは水銀の柱の長さは減少します。ガラス管の外側には、温度計の目盛りとなる数字が刻まれています。アルコールまたは水銀の柱の上端が示す数字が、測定対象物の温度値を示します。
一般的に使用されるその他の温度計の種類としては、バイメタルシート（異なる種類の金属で膨張速度が異なる2種類の金属）を使用する温度計があります。温度が上昇すると、一方の金属がもう一方の金属よりも大きく膨張します。その結果、部品が湾曲します。通常、バイメタル部品は螺旋状になっており、チップの一端は固定され、もう一端は目盛りに接続されています。温度が変化すると、ポインターが回転します。バイメタルシートを使用する温度計は、一般的に空気温度計、室温温度計、オーブン温度計などに使用されます。より正確または精密な温度計は、多くの場合、物体の電気的特性を利用します。
2. 温度計の校正
温度計の校正とは、温度計の目盛りを調整することです。温度計を校正する手順は以下のとおりです。まず、目盛りのない水銀温度計またはアルコール温度計を用意します。次に、氷を用意します。3番目に、水を用意します。4番目に、水を沸騰させるために使用できる湯沸かし器を用意します。5番目に、容器に氷と水を入れます（水と氷は同じ質量です）。その後、温度計を水と氷の入った容器に入れます。
まず、温度計を空気に接触させて氷よりも熱くします。容器に入れると、水と氷の混合物が冷却されるため、水銀柱の長さは短くなります。水銀柱の長さが変わらないまで（水銀面が動かなくなるまで）待ちます。水銀柱の長さが変わらないとき、氷と水の混合物は熱平衡状態にあります。水銀柱の位置をマークします（水銀柱の上端をマークします）。これが氷点または水の凝固点の温度です。6番目に、電気ヒーターを使用して水を沸騰させます。加熱した水が入った容器に温度計を挿入します。水が熱くなるか水温が上がると、水銀柱の長さも増加します（水銀面が上昇します）。水が沸騰すると、水銀面は動きを止めます。水銀柱の端をマークします。これが水の沸点または蒸気点の温度です。
摂氏目盛を作る場合、2 つの目盛間の距離を 100 本の線に分割し、各線間の距離を同じにします。下側の記号 = 0 ° C、上側の記号 = 100 ° C。横の図を参照してください。氷点温度と蒸気点温度は気圧に依存します。したがって、気圧の異なる場所で校正された温度計は、異なる結果を示します。一般的に使用される水銀温度計は、水の凝固点温度が 0 ° C、沸点温度が 100 °C になるように 1 気圧で校正されています。水銀温度計やアルコール温度計などの通常の温度計は通常制限があります。温度計は、非常に低い温度 (0 °C 未満) または非常に高い温度 (100 ° Cを超える)を測定するために使用することはできません。
3.温度目盛
温度計で温度を測定するには、温度目盛を設定する必要があります。よく使われる温度目盛は、摂氏目盛と華氏目盛の2種類です。摂氏目盛は、摂氏目盛とも呼ばれます。摂氏目盛は100段階です。科学分野で重要な温度目盛は、絶対目盛またはケルビン目盛です。ケルビン目盛については後ほど説明します。摂氏目盛と華氏目盛の固定点は、水の凝固点と沸点です。物質の凝固点とは、固体と液体が熱平衡状態にある温度です。逆に、物質の沸点とは、液体と気体が熱平衡状態にある温度です。凝固点と沸点は気圧によって常に変化するため、まず気圧を決定する必要があります。通常、標準気圧である1気圧（1気圧）を使用します。気圧は1単位の気圧です。
3.1 摂氏目盛
摂氏目盛の上の固定点は純水の沸点を用い、摂氏目盛の下の固定点は純水の凝固点を用いる。純水の凝固点（氷点とも呼ばれる）は摂氏0度（0℃）である。 o純水の沸点（蒸気点とも呼ばれる）は摂氏100度（100℃）である。 oC) 氷点と蒸気点の間には 100 度あります。摂氏目盛を使用する温度計では、氷点温度よりも低い温度目盛は通常、負の数で示されます。
3.2 華氏目盛
ファーレンハイトは温度目盛を正の値にしたいと考えました。そのため、氷と塩水の混合物の温度（水が到達できる最低温度）を0 ° Fに設定しました。氷点と蒸気点の温度を測定する際、ファーレンハイト目盛に表示される数値は分数でした。そこで彼は、氷点と蒸気点の温度が整数になるように目盛を再び変更しました。
華氏温度スケールでは、純水の凝固点（氷点）は華氏32度（32）です。 o純水の沸点（蒸気点）は華氏212度（212°F）です。 oF)。氷点と蒸気点の間には180度あります。純水とは、他の物質と混ざっていない水のことです。20. ある温度を言うとき、それを摂氏と呼びます (o摂氏）または華氏（oF)。例：温水温度 = 100 oCまたは180 oF. 私の体温 = 98 oF. 逆に、温度変化や温度差を表す場合は、摂氏度（C）と呼びます。o）または華氏度（F）o例：初期水温は20℃ oC. 加熱されると、温度は50に変化します。 oC. したがって、水は30℃の温度変化を経験する（30℃）。o).
