3-1  溫度與熱
   3-1-1  熱平衡與溫度計
            ◎ 測溫性質  氣體熱膨脹實驗
               ◎ 溫標   溫標的演變   溫度計
         3-1-2  熱量與比熱
                   ◎ 物體的吸熱與放熱
                      ◎ 水的比熱較多數物質大
                        ◎ 海洋性氣候  
                          ◎ 什麼是水當量

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3-1  溫度與熱

3-1-1  熱平衡與溫度計

「溫度」是我們在生活中經常使用的名詞，用於標示物體的冷熱程度。但是如何能客觀地測量物體的溫度呢？若以手直接浸入一盆冷水中，固然覺得涼，但若先握過冰塊，再浸入同一盆水中，倒反而覺得溫暖。（科博館有三隻鐵手，試過沒有？）

顯然地，利用身體器官的感覺，來測量一個物體的冷熱程度，是不客觀的。因此我們必須尋求一種能隨冷熱程度變化的物體性質，來作為測量溫度的依據。

對於溫度的測量，我們還必須認識一個基本概念--熱平衡（thermal equilibrium）。從經驗上來看，當孤立的兩個物體互相接觸且可互相傳熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，這個現象稱為熱平衡，因此我們稱達成熱平衡的兩個物體具有相同的溫度。

測溫性質：

由本實驗可以看出，當壓力不變的情況下，一定量的氣體受熱時，體積會膨脹；冷卻時，則縮小。氣體的體積顯然地可以反應出冷熱的程度，因此可用以製成測量溫度的工具───溫度計

1597年，伽立略首先利用氣體的這個特性，製作了歷史上第一支溫度計。

除了氣體的體積之外，其他任何能隨冷熱變化的物理量，都可以作為測量溫度的依據。這類隨冷熱變化的物理量，稱為該物質的測溫性質，
◎常用的水銀和酒精溫度計，便是利用液體熱脹冷縮的性質來測量溫度。
◎精確的電阻溫度計由金屬或半導體製成，是利用金屬或半導體的電阻會隨溫度而變化的特性等。
                    

溫標：攝氏、華氏、克氏溫標（絕對溫標）

攝氏溫標：將一大氣壓下水的冰點（即水和冰共存時的溫度）定為0℃，水的沸點定為100℃，這兩個定點溫度間等分成一百個單位，每一單位稱為1℃。

華氏溫標：水的冰點定為32℉，水的沸點定為212℉。

克氏溫標：在科學研究上，則使用國際單位系統規定的克氏溫標，又稱絕對溫標。絕對溫標的單位稱為K（注意：K的左上角不必註上代表「度」的上標「°」），其大小和攝氏溫標的一度相同，但是水的冰點則取為273.15K（以下略為273K）。

絕對溫度和攝氏溫度間的換算關係如下：
絕對溫度（K）＝攝氏溫度（℃）＋273

華氏溫度和攝氏溫度間的換算關係如下：