你对温度有多少认识？

在寒冷的日子里，有什么比来个暖洋洋的热水浴或淋浴更令人舒畅？可是太热的水或太冷的水都会令你感到不舒服，只想愈快沐浴完毕愈好。什么使沐浴或淋浴成为乐趣而非苦事？不用说，就是水的温度。

室外的气温也是我们每日所关注的事。知道温度多少可以帮助我们决定穿什么衣服及如何计划当日的活动。由于知道温度对人如此有用，许多公共建筑物时常将气温与时间一起向人展示。

然而，视乎你住在哪里，所显示的数字也许反映出完全迥异的情况。举个例，何以在美国40度要穿上大衣，在欧洲40度却穿衣愈少愈好？

温标

说来很简单，在采用华氏表的地方，诸如美国，40度是很寒冷的天气。这个温度比水的冰点高不了很多。但在普遍使用摄氏表的欧洲，40度却是十分酷热的天气。在这篇文章里，我们打算仅考虑这两种受人普遍使用的温标。但华氏和摄氏的温标究竟从何而来？

1714年，德国物理学家加布里埃尔·丹尼尔·华伦海特（华氏）以水银温度计制造了一个温标。他在其上定了三个固定点。他把0度定为温标上的最低点。于是他把冰水和一种盐混和起来，这种混合物的温度降至当时他所能达致的最低点。于是这个温度便成为他的温标上的0度。然后，华伦海特选择以健康人体的温度作为温标上的较高固定点。他将这个温度定为96度。（可是，此后人们发现健康人的体温比他武断地定下的温度高出约2 ¹⁄₂度。）为了定出第三个固定点，他量度水的结冰点，所得的是32度。其后，他以此温标量度水的沸点，在水平线上所得的温度是212度。后来，华伦海特提议将这个温度定为他的新温标上的较高固定点。

安德斯·摄尔修斯（1701-1744）是与加布里埃尔·华伦海特同期的瑞典籍天文学家。1742年，摄尔修斯发明了一个温标，而这个温标以它的发明者为名。它根据两个固定点：0度是水的结冰点，100度则是水在水平线上的沸点。由于摄尔修斯将他的温标分成100个等分，因此它又称为百分度的温标（摄氏表）。在所有沿用公制的地方，摄氏表均受人采用。

鉴于今日华氏和摄氏两种温标均普遍受人使用，我们常常必须将一种温标换算为另一种。如何换算？我们留意到华氏表的沸点和结冰点之间的差距为180度（212度减去32度）。但在摄氏表上，差距却是100度。因此，两种温标的比例是180比100，亦即9比5。

这样，将华氏度数换算为摄氏时要先从华氏度数减去32，然后将所得的差乘以5/9。举例说，华氏表的温度是热得使人发昏的104度。把华氏104度换算为摄氏时，先从104减去32，剩下72，然后将72乘以5/9。计算结果是40，这就是摄氏的温度。摄氏40度的确是十分酷热的天气！

在另一方面，将摄氏换算为华氏时，你必须将摄氏的度数先乘以9/5，然后再加32。举个例，假设温度是摄氏20度。这相当于华氏多少度？将20乘以9/5，你得到36,36加32，你便算出华氏68度来。

温度是什么？

温度是测定冷和热的度量法。但什么使一件东西热或冷？物质变热时，你若能够看见其中分子和原子的结构，便会见到许多不同的变化相应产生。让我们研究一下炉上一锅正在加热的水。

水的分子愈转愈快，不久，水便沸腾了。水沸腾的时候，其中的分子转动得如此快，以致它们彼此反弹而不再在液体形态下紧贴在一起。事实上，水正开始变成气体——我们所见到的蒸汽。

由于锅底温度最高，因此气泡也最先在那里形成。在水变成蒸汽的过程中，尽管继续加热，温度却没有改变。原因是，将水的分子从液体形态分解成为气体是需要能量的。所加的热供应了所需的能。因此，它仅使更多水分子变成气体而没有使水变成更热。

气体形态中的水分子愈转愈快；随着温度加增，它们不停颤动，不断变换位置。蒸汽的温度若升至极高程度——例如数百万度——甚至电子也会脱离原子。在这样的高温中，原子的中心部分——核子——会彼此剧烈碰击，以致可能产生核子反应。事实上，这就是利用核聚变发电的原理。

温度的幅度

按照目前所知，温度并没有最高限度。但在另一方面，它却有最低的限度。绝对零度已被定为华氏-459.67度或摄氏-273.15度。在这个温度，物质的分子和原子所含的能降至最低程度。

据估计冥王星表面的温度约为华氏-350度，即摄氏-210度。1965年，天文学家获悉漆黑一片的外太空的温度约为华氏-455度，或摄氏-270度，比摄氏表的绝对零度仅高3度而已。在另一个极端，科学家相信太阳中心温度约达摄氏1500万度。至于那些比太阳更庞大的恒星——有些比太阳大数万倍——温度也许比太阳高许多。

地球的气温幅度又如何？地球气温变动的幅度不算大。1983年7月21日在南极录得的温度为华氏-128.6度，即摄氏-89.2度。1922年9月13日，在北非黎波里塔尼亚的阿齐济耶却录得华氏136度，即摄氏58度，的高温。可是，以大部分人而言，他们均没有经历过甚至接近这些极端的温度。地球气温的变动维持在相当有限的范围之内；由于这个缘故，在地球上生活才得以成为乐事。为此我们无疑要感谢伟大的创造者耶和华上帝。

［第30页的图解］

（排版后的式样，见出版物）

华氏摄氏

212 100 于水平线标准大气压力下水沸腾的温度

98.6 37 正常体温

32 0 水结冰

-40 -40 摄氏与华氏度数相同

-460 -273 绝对零度