英國的科學家開爾文,也十分喜歡研究溫度。他認為,不應該將冰水混合物的溫度定為零度,而是應該用原子絲毫不運動,不作出任何運動的時候,作為零度的標準。這個溫度是-273攝氏度。由于這時原子不能做任何運動,不會發(fā)出任何熱量,因此開爾文將這個溫度稱為“絕對零度”。開爾文的絕對零度,用字母“K”來表示。
如果原子不運動,這個世界上所有的一切運動都將停止。不過,好在大自然的溫度比較高,能夠讓原子們活躍地運動。根據(jù)熱脹冷縮理論,物體在溫度較高時,體積會比較大,在溫度較低時,體積會縮小。水是例外的情況,水在溫度升高的時候,體積會變小;而溫度降低的時候,體積反而會增加。這是由于水分子的構造比較特別,因此在水變成冰的時候,體積會變得更大。
正是因為物體的體積會根據(jù)溫度的變換發(fā)生改變,在鋪設鐵軌的時候,每一節(jié)鐵軌相連接的地方,會事先留出一些縫隙。如果我們仔細觀察,就會發(fā)現(xiàn),夏天的時候,鐵軌是緊緊貼在一起的,而到了冬天,鐵軌之間卻會出現(xiàn)很小的縫隙。如果不這樣做的話,到了炎熱的夏天,鐵軌的體積就會增加,鐵軌就會出現(xiàn)故障。
不同物質隨著溫度的變化體積增加或減少的幅度各不相同。例如水、鐵、油等物質,它們的體積隨溫度的變化就是很小的,所以我們很難用眼睛直接觀察到它們體積的改變。但是,當水銀或者酒精在受熱的時候,體積很容易膨脹;而失去熱量的時候,體積就會明顯減小。所以我們就選擇了用水銀或者酒精來制作溫度計。為了看得更清楚,人們還把水銀染成了紅顏色。因此,只要周圍溫度變暖,水銀柱就會升高,當溫度降低的時候,水銀柱就會下降。
以后,大家再看到溫度計的時候,千萬不要忘記今天從這本書中學到的內容,不要忘記水銀中正在有無數(shù)的原子在進行著運動。不要忘記原子在受熱的時候,運動會更加劇烈,體積就會增加。而當熱量減少的時候,原子的活動就會減慢,體積就會縮小。也不要忘了那些最早發(fā)明溫度計的科學家們!