水銀溫度計(jì)是實(shí)驗(yàn)室中最常用的液體溫度計(jì),水銀具有熱導(dǎo)率大,比熱容小,膨脹系數(shù)均勻,在相當(dāng)大的溫度范圍內(nèi),體積隨著溫度的變化呈直線關(guān)系,同時(shí)不潤(rùn)濕玻璃、不透明而便于讀數(shù)等優(yōu)點(diǎn),因而水銀溫度計(jì)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量較準(zhǔn)確并且測(cè)量范圍大的溫度計(jì).
當(dāng)溫度計(jì)受熱后,水銀球體積會(huì)有暫時(shí)的改變而需要較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)原來(lái)體積.由于玻璃毛細(xì)管很細(xì),因而水銀球體積的微小改變都會(huì)引起讀數(shù)的較大誤差.
酒精溫度計(jì)是利用酒精熱脹冷縮的性質(zhì)制成的溫度計(jì).在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,酒精溫度計(jì)所能測(cè)量的最高溫度一般為78℃.因?yàn)榫凭?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,其沸點(diǎn)是78℃.但是溫度計(jì)內(nèi)壓強(qiáng)一般都高于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,所以有一些酒精溫度計(jì)的量程大于78度.
在北方寒冷的季節(jié)通常會(huì)使用酒精溫度計(jì)來(lái)測(cè)量溫度,這是因?yàn)樗y的凝點(diǎn)是-39℃,在寒冷地區(qū)可能會(huì)因?yàn)闅鉁靥投顾y凝固,無(wú)法進(jìn)行正常的溫度測(cè)量.而酒精的凝點(diǎn)是-114℃,不必?fù)?dān)心這個(gè)問(wèn)題.這個(gè)最根本的原理是熱脹冷縮的原理根據(jù)物質(zhì)粒子最小的原子結(jié)構(gòu)來(lái)看，物質(zhì)的熱脹冷縮應(yīng)該是由物質(zhì)原子的內(nèi)部加速運(yùn)動(dòng)形成的。從原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)講，當(dāng)原子受熱后，核內(nèi)質(zhì)子和中子以及核外電子呈現(xiàn)為粒子運(yùn)動(dòng)的加速狀態(tài)。首先來(lái)說(shuō)，由于原子核的自轉(zhuǎn)以及電場(chǎng)的作用，牽引了核外電子圍繞原子核做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。原子核的自轉(zhuǎn)速度決定著外圍電子受離心力大小的變化，這也決定著原子內(nèi)核與電子層軌道之間的距離和電場(chǎng)的高低。只有原子核的自旋和外層電子的公轉(zhuǎn)受到外部能量的激發(fā)，才會(huì)構(gòu)成原子內(nèi)部的離心力和電場(chǎng)力的變化，從而也就體現(xiàn)了物質(zhì)熱脹冷縮