水銀体温計について

質問

水銀体温計なんですけど、温度が上昇すると膨張して水銀柱が上昇します。温度が下がると留点で切れてしまうので水銀柱が取り残されてしまい、最高温度が計れるという仕組みなのは理解しています。
でも、温度が下がれば取り残された水銀柱は収縮して温度は下がってしまうと思うのですがそうではないのでしょうか？

回答No.3

indoken · ベストアンサー

基本的に、ご質問は適切な疑問だと存じます。
さて、どのくらい収縮するか計算してみました。
水銀の膨張率は0.181％／℃(理科年表)くらいですので、
温度が10℃下がるとすると1.8％縮む。
体温計の目盛り範囲の最低値を35℃として、
38℃を示していた水銀が1.8%縮んだ時の値を計算すると、
　メモリ間隔３℃の1.8%≒0.05℃
だけ指示値が低下する、という計算になります。
なお、普通の体温測定では、主に水銀溜を体にあてますから、
メモリ部分の温度の低下10℃は、十分に大き目の見積もりだと思います。
以上まとめると、
体温計を取り出した後の温度低下による測定値の変化は、
大き目に見てもでも0.05℃程度なので、
実用上は問題ないのだろうと思われます。

お礼

水銀体温計自体、小さい頃にしか使った記憶がないのであまり覚えていなかったのですが、最低メモリが３５℃付近からだったのですね。０℃から始まっているものだと思っていたので、ずいぶんな勘違いをしていました。
でも、納得がいきました。ありがとうございます。

回答No.2

noname#160321

>水銀柱は収縮して温度は下がってしまう…
おっしゃるとおりですが、体温計は本来測定後直ちに読むことを前提としていますので、その程度の収縮は問題がないと思います。
非常に温度の低い外気に触れさせておくと幾分小さくなると思いますが、ガラスと水銀の熱膨張率の差になりますので、極端には下がらないと思います。
また収縮は留点と先端の両方で起きますのでその点でも多少緩和されると思います。

お礼

直ちに読むというように作られているのであれば誤差は緩和されますね。実験したいのですが身近に水銀体温計がないので実験のしようがありません。

回答No.1

suz83238

水銀の粘性は、10℃位だと水と同じことから、これは粘性によるものでなく、水銀の非常に大きな表面張力によるものと思われます。
（表面張力　水72.75mN/m　水銀476.00mN/m）
毛細管現象では、表面張力と毛細管を昇る高さは比例することから、温度上昇で水銀は、その表面張力の大きさから留点を容易にとおり過ぎますが、温度低下では表面張力で戻れないのではないでしょうか？
また、表面張力によって、体温計の水銀部分の先端は少し盛り上がるし、水だったらへこむと思います。（コップに水を入れると縁が上がるのに対し、水銀は盛り上がる）

お礼

表面張力と毛細管で上昇する高さが比例するのは知っています。
あくまでも水銀柱が高くなるのは熱膨張のためで、温度が下がれば
水銀柱は低くなると思います。
留点のところで切れているのでそれ以上は下がりませんが、水銀柱自体は温度低下により収縮すると思います。