1分钟物理(第二辑)
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22 水银体温计的缩口到底是什么原理?

我们都知道在使用水银体温计(简称体温计)之前要拿着它的尾部使劲地甩,目的是将尾部的水银全部甩进温度计头部的水银泡中。使用时,水银泡受热,水银膨胀,水银开始上升,直到达到热平衡,水银的最高点指示的数值就是体温,接下来读数就可以了。但是,一般温度计都是放在腋下等隐秘部位,要拿出来才能读数,但在这个过程中水银泡会受到环境的影响而改变温度(一般都是变冷),如果不采取措施,水银柱高度会迅速降低,导致我们无法获取准确的体温值。缩口的出现就是为了解决这个问题,它会阻止缩口之上的水银回流到水银泡中。这样即使温度计受到环境的影响,我们也有足够的时间来读取准确的体温值。这也是我们使用体温计之前要用力甩的原因。

缩口阻止水银回流是利用水银液面的表面张力将水银拉住来实现的。由于表面张力大小和管的半径成正比,而水银柱的重力正比于半径的平方,所以缩口只有足够细的时候才能阻止水银。我们生活中也经常遇到这种情况:用很细的吸管喝饮料经常会在吸管内残留一小段液体,但是用奶茶吸管就不会出现这种情况,其中的道理和缩口阻止水银是一样的。

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