温度计“液泡”是什么，温度计为什么能测温？

液体膨胀式温度计介绍

最近，有位小朋友说，他看的一本科普书上说：把温度计插在水里，水分子就会对液泡产生撞击，液泡里面的分子就会跟着动起来，动了之后，它们又会撞击温度计里面的液体……，这样温度计就能测出岁的温度了。问我这段话中的“液泡”是什么意思？温度计为什么能测温？

此问题看似简单回答起来确不简单，当时我回答的不全面不严谨甚至有些错误。现通过查阅资料整理如下：

先看一看液体膨胀式温度计的结构

最常见的液体膨胀式温度计是玻璃管式温度计，如下图所示：

液泡是液体膨胀式温度计的核心感温部件，液泡通常是一个密封的玻璃泡（容器），位于温度计底部，内部填充测温液体（如水银、酒精），通过内部液体热胀冷缩反映温度变化。

刻度标定：在标准大气压下，将冰水混合物（0℃）和沸水（100℃）作为基准点，均匀划分刻度。

液体膨胀式温度计的原理：利用液体（如水银、酒精）的热胀冷缩特性。

具体而言

液泡（感温泡）由薄壁玻璃制成，玻璃是热的不良导体，但薄壁设计可减小热阻，加快热传导效率。内部充满测温液体（如汞、酒精等），液体具有热膨胀系数大、稳定性高的特点。

璃管式温度计的 “液泡” 与测量液体之间的能量交换，本质上是通过热传导实现的。当液泡接触被测物体时，若两者存在温度差，热量会从高温物体传递到低温物体：

    被测物体温度 > 液泡温度：热量通过玻璃壁传入液泡内的测温液体。

    被测物体温度 < 液泡温度：热量从测温液体通过玻璃壁传出至被测物体。

液泡内的测温液体的吸收或释放热量后，液体分子动能改变，导致体积膨胀或收缩。

    温度升高时，液体体积膨胀，在细玻璃管中液柱上升；温度降低时，液体收缩，液柱下降。

能量交换是指能量在不同物体或系统之间的传递与转化，常见的方式主要有以下 三种基本形式：热传导、热对流 和 热辐射。对此就不多说了感兴趣的读者可以查阅相关资料。

其它类型的温度计简介

除了上面介绍的常见的液体膨胀式温度计。还有其它类型的温度计简介如下。

电子温度计（如热敏电阻、热电偶）

热敏电阻温度计：

原理：利用半导体材料电阻随温度变化的特性。

    温度升高时，电阻显著减小（负温度系数，NTC型），通过测量电阻值变化换算温度。

热电偶温度计：

原理：两种不同金属导线连接成回路时，若两端温度不同，会产生热电效应（塞贝克效应），形成电压差。

    通过测量电压差推算温度，适用于高温或工业环境。

红外线温度计（非接触式）

原理：所有物体都会发射红外辐射，其强度与波长分布取决于温度。

    通过传感器（如热电堆）检测物体发出的红外线，依据斯特藩-玻尔兹曼定律或普朗克辐射定律计算温度。

双金属片温度计

原理：两种不同金属（如铜和铁）贴合而成的金属片，因膨胀系数不同，受热时弯曲。

    弯曲程度带动指针转动，直接显示温度。

总之，温度计的原理基于温度变化引起物质物理性质的变化，通过测量这些变化来间接确定温度。

想了解更多，可参见 5种常见温度计的工作原理（动图）https://www.buildenvi.com/zhuanti/abc/jhcl/9or99