你對溫度有多少認識？

在寒冷的日子裡，有什麼比來個暖洋洋的熱水浴或淋浴更令人舒暢？可是太熱的水或太冷的水都會令你感到不舒服，只想愈快沐浴完畢愈好。什麼使沐浴或淋浴成為樂趣而非苦事？不用說，就是水的溫度。

室外的氣溫也是我們每日所關注的事。知道溫度多少可以幫助我們決定穿什麼衣服及如何計劃當日的活動。由於知道溫度對人如此有用，許多公共建築物時常將氣溫與時間一起向人展示。

然而，視乎你住在哪裡，所顯示的數字也許反映出完全迥異的情況。舉個例，何以在美國40度要穿上大衣，在歐洲40度卻穿衣愈少愈好？

溫標

說來很簡單，在採用華氏表的地方，諸如美國，40度是很寒冷的天氣。這個溫度比水的冰點高不了很多。但在普遍使用攝氏表的歐洲，40度卻是十分酷熱的天氣。在這篇文章裡，我們打算僅考慮這兩種受人普遍使用的溫標。但華氏和攝氏的溫標究竟從何而來？

1714年，德國物理學家加布里埃爾·丹尼爾·華倫海特（華氏）以水銀溫度計製造了一個溫標。他在其上定了三個固定點。他把0度定為溫標上的最低點。於是他把冰水和一種鹽混和起來，這種混合物的溫度降至當時他所能達致的最低點。於是這個溫度便成為他的溫標上的0度。然後，華倫海特選擇以健康人體的溫度作為溫標上的較高固定點。他將這個溫度定為96度。（可是，此後人們發現健康人的體溫比他武斷地定下的溫度高出約2 ¹⁄₂度。）為了定出第三個固定點，他量度水的結冰點，所得的是32度。其後，他以此溫標量度水的沸點，在水平線上所得的溫度是212度。後來，華倫海特提議將這個溫度定為他的新溫標上的較高固定點。

安德斯·攝爾修斯（1701-1744）是與加布里埃爾·華倫海特同期的瑞典籍天文學家。1742年，攝爾修斯發明了一個溫標，而這個溫標以它的發明者為名。它根據兩個固定點：0度是水的結冰點，100度則是水在水平線上的沸點。由於攝爾修斯將他的溫標分成100個等分，因此它又稱為百分度的溫標（攝氏表）。在所有沿用公制的地方，攝氏表均受人採用。

鑑於今日華氏和攝氏兩種溫標均普遍受人使用，我們常常必須將一種溫標換算為另一種。如何換算？我們留意到華氏表的沸點和結冰點之間的差距為180度（212度減去32度）。但在攝氏表上，差距卻是100度。因此，兩種溫標的比例是180比100，亦即9比5。

這樣，將華氏度數換算為攝氏時要先從華氏度數減去32，然後將所得的差乘以5/9。舉例說，華氏表的溫度是熱得使人發昏的104度。把華氏104度換算為攝氏時，先從104減去32，剩下72，然後將72乘以5/9。計算結果是40，這就是攝氏的溫度。攝氏40度的確是十分酷熱的天氣！

在另一方面，將攝氏換算為華氏時，你必須將攝氏的度數先乘以9/5，然後再加32。舉個例，假設溫度是攝氏20度。這相當於華氏多少度？將20乘以9/5，你得到36,36加32，你便算出華氏68度來。

溫度是什麼？

溫度是測定冷和熱的度量法。但什麼使一件東西熱或冷？物質變熱時，你若能夠看見其中分子和原子的結構，便會見到許多不同的變化相應產生。讓我們研究一下爐上一鍋正在加熱的水。

水的分子愈轉愈快，不久，水便沸騰了。水沸騰的時候，其中的分子轉動得如此快，以致它們彼此反彈而不再在液體形態下緊貼在一起。事實上，水正開始變成氣體——我們所見到的蒸汽。

由於鍋底溫度最高，因此氣泡也最先在那裡形成。在水變成蒸汽的過程中，儘管繼續加熱，溫度卻沒有改變。原因是，將水的分子從液體形態分解成為氣體是需要能量的。所加的熱供應了所需的能。因此，它僅使更多水分子變成氣體而沒有使水變成更熱。

氣體形態中的水分子愈轉愈快；隨著溫度加增，它們不停顫動，不斷變換位置。蒸汽的溫度若升至極高程度——例如數百萬度——甚至電子也會脫離原子。在這樣的高溫中，原子的中心部分——核子——會彼此劇烈碰擊，以致可能產生核子反應。事實上，這就是利用核聚變發電的原理。

溫度的幅度

按照目前所知，溫度並沒有最高限度。但在另一方面，它卻有最低的限度。絕對零度已被定為華氏-459.67度或攝氏-273.15度。在這個溫度，物質的分子和原子所含的能降至最低程度。

據估計冥王星表面的溫度約為華氏-350度，即攝氏-210度。1965年，天文學家獲悉漆黑一片的外太空的溫度約為華氏-455度，或攝氏-270度，比攝氏表的絕對零度僅高3度而已。在另一個極端，科學家相信太陽中心溫度約達攝氏1500萬度。至於那些比太陽更龐大的恆星——有些比太陽大數萬倍——溫度也許比太陽高許多。

地球的氣溫幅度又如何？地球氣溫變動的幅度不算大。1983年7月21日在南極錄得的溫度為華氏-128.6度，即攝氏-89.2度。1922年9月13日，在北非黎波里塔尼亞的阿齊濟耶卻錄得華氏136度，即攝氏58度，的高溫。可是，以大部分人而言，他們均沒有經歷過甚至接近這些極端的溫度。地球氣溫的變動維持在相當有限的範圍之內；由於這個緣故，在地球上生活才得以成為樂事。為此我們無疑要感謝偉大的創造者耶和華上帝。

［第30頁的圖解］

（排版後的式樣，見出版物）

華氏 攝氏

212 100 於水平線標準大氣壓力下水沸騰的溫度

98.6 37 正常體溫

32 0 水結冰

-40 -40 攝氏與華氏度數相同

-460 -273 絕對零度