#Das Thermometer dient zur Bestimmung der Temperatur eines
Körpers.# Das bekannteste, zugleich einfachste und beste ist das
#Quecksilberthermometer#; es beruht darauf, daß das Quecksilber, wie
jeder andere Körper, sich ^ausdehnt^, wenn es ^wärmer^ wird, und sich
^zusammenzieht^, wenn es ^kälter^ wird. An eine ^enge Glasröhre^ ist
unten eine Kugel angeblasen; die Kugel und ein Teil der Röhre sind mit
^Quecksilber^ gefüllt. Bei der Erwärmung dehnt es sich aus, hat in der
Kugel nicht mehr Platz und steigt deshalb in der Röhre; beim Abkühlen
zieht es sich zusammen, sinkt also in der Röhre, indem es wieder in die
Kugel zurückgeht. #Durch den Stand des Quecksilbers in der Röhre wird
die Temperatur bestimmt.#
[Abbildung: Fig. 72.]
Ein ^gutes^ Thermometer muß folgende Eigenschaften haben. Das Glas der
Kugel muß sehr ^dünn^ sein, damit die Wärme leicht in das Quecksilber
eindringen kann; man macht das Gefäß häufig ^länglich^, damit die Wärme
bei einer größeren Fläche eindringen kann. Die Kugel sollte eigentlich
^groß^ sein, damit sie viel Quecksilber faßt; weil aber eine große Masse
Quecksilber lange braucht, bis sie die Wärme des sie umgebenden Körpers
angenommen hat, macht man die Kugel meist klein und dafür die ^Röhre
recht eng^. Das Quecksilber muß ^ganz rein sein^, weil sonst beim
Abkühlen häufig das Quecksilber nicht in die Kugel zurückgeht, indem der
Quecksilberfaden abreißt. Die Kugel und Röhre müssen ^luftleer sein^;
man erreicht dies wie beim Barometer durch Auskochen. Ist die Kugel
ausgekocht, so erwärmt man sie bis zu dem Grade, bei dem das Quecksilber
die ganze Röhre ausfüllen soll, und schmilzt dann die Röhre oben zu, so
daß beim Sinken des Quecksilbers in der Röhre ein ^luftleerer^ Raum
entsteht.
Die #Röhre muß überall gleich weit sein# ^oder dasselbe Kaliber haben^,
damit das Quecksilber bei gleicher Ausdehnung auch um gleich viel in der
Röhre steigt. Nur Normalthermometer haben kalibrierte Röhren.
[Abbildung: Fig. 73.]
Zur ^Einteilung der Skala^ bestimmt man die zwei ^Fixpunkte^. Man steckt
das Thermometer in ^gestoßenes Eis, besser in frisch gefallenen Schnee^,
der in langsamem Schmelzen begriffen ist. So lange die Kugel von
schmelzendem Schnee umgeben ist, bleibt das Quecksilber in der Röhre
beständig auf demselben Punkte, gleichgültig, wie warm die Umgebung ist.
Diesen Punkt bezeichnet man auf der Skala mit 0, und nennt ihn den
#Nullpunkt, Eis- oder Gefrier- oder Schmelzpunkt#.
Man hält das Thermometer ^in den Dampf kochenden Wassers^, bezeichnet
den Stand des Quecksilbers und nennt diesen Punkt den #Siedepunkt#. Es
findet sich, daß hiebei das Quecksilber auch beständig auf derselben
Stelle steht, gleichgültig wie stark das Wasser kocht; jedoch werden wir
hierüber später noch genaueres erfahren. Die zwei Fixpunkte sind stets
leicht und sicher zu bestimmen.
Den Abstand zwischen beiden Punkten teilt man in 100 gleiche Teile oder
Grade, so daß der Gefrierpunkt mit 0°, der Siedepunkt mit 100°
bezeichnet ist, nennt sie ^Grade^ nach #Celsius# (1742) oder
^Centesimalgrade^, trägt ebensogroße Grade über 100 an, indem man
einfach weiterzählt, und unter 0, indem man sie dort mit - bezeichnet
und ^Kältegrade^ nennt.
Diese Einteilung ist jetzt fast allgemein gebräuchlich. Zur Angabe der
Temperatur der Luft und des Wassers (an Badeplätzen) benützt man auch
noch die ältere Einteilung nach #Réaumur#, nach welcher der Raum
zwischen beiden Fixpunkten in 80 Teile geteilt ist, also auf dem
Siedepunkt 80° steht: es sind demnach ~100° C = 80° R~, ~5° C = 4° R~,
~n° C = 0,8 n° R~.
In England und Nordamerika bedient man sich meist noch der Einteilung
nach #Fahrenheit#. Man teilt den Abstand beider Fixpunkte in 180 Teile,
trägt noch 32 solche Teile vom Gefrierpunkt nach abwärts an und
bezeichnet diesen Punkt mit 0°, so daß am Gefrierpunkt 32°, am
Siedepunkt 212° steht; es sind also ~100° C = 180° + 32° F~, ~5° C = 9°
+ 32° F~, ~30° C = 54° + 32° F = 86° F~, 100° F = (100 - 32) · ⁵/₉ =
37,77° C~ (Bluttemperatur des Menschen).
Die Akademie von Florenz stellte seit 1657 die ersten wirklichen
Thermometer her, die mit Wasser oder Weingeist gefüllt waren, aber
noch keine Fixpunkte hatten. Erst Renaldini schlug 1694 den Schmelz-
und Siedepunkt als Fixpunkte vor. Die ersten vergleichbaren
Thermometer machte Fahrenheit (1714) und benutzte zuerst Weingeist,
dann Quecksilber; als Fixpunkte nahm er eine Kältemischung für 0° und
die Temperatur der Mundhöhle für 100°.
Wenn die Thermometerröhre nicht überall gleich weit ist, so sind die
Angaben des Thermometers ^ungenau^. Man vergleicht dieses Thermometer
etwa von 10 zu 10° mit den Angaben des ^Normalthermometers^, stellt die
^Abweichungen^ in eine Tabelle zusammen und korrigiert damit die Angaben
des Thermometers.
Bei jedem Thermometer verändert sich mit der Zeit die ^Lage^ des
^Nullpunktes^ dadurch, daß durch den äußeren Luftdruck die Glaskugel
etwas zusammengedrückt wird. Man #kontrolliert# deshalb von Zeit zu Zeit
die #Lage des Nullpunktes#, indem man das Thermometer in schmelzendes
Eis steckt. (Das Jenaer Normalthermometerglas ist frei von diesem
Übelstande.) Nur wenn ein Thermometer so korrigiert und kontrolliert
wird, sind seine Angaben zuverlässig und brauchbar; gewöhnliche
Thermometer zeigen meist sehr unregelmäßig und oft bis 2° unrichtig.
Das Quecksilberthermometer geht bloß von -39° bis 357°; denn bei -39°
gefriert das Quecksilber und bei 357,2° kocht es und entwickelt Dämpfe,
die die Kugel zersprengen.
Meistens umfaßt ein Thermometer nur diejenigen Grade, innerhalb deren es
benützt werden soll. Für Luftwärme geht es von -30° bis 50°, für
kochendes Wasser von 80 bis 102°, andere gehen von 0° bis 100°, oder von
100° bis 200° u. s. w. Man kann dann die Röhre ziemlich kurz machen,
ohne daß die Grade zu klein werden.
Für Temperaturen unter -30° benützt man das #Weingeistthermometer#, das
wie ein Quecksilberthermometer eingerichtet, aber mit wasserfreiem
Weingeist, ^absolutem Alkohol^, gefüllt ist; dieser gefriert nicht,
sondern wird bei sehr niedriger Temperatur nur etwas dickflüssig. Es
wird durch Vergleich mit anderen Thermometern geteilt. Für Temperaturen
über 350° hat man verschiedene Apparate von geringerer Zuverlässigkeit
(Pyrometer).
Das #Maximumthermometer# gibt die höchste Temperatur an, die es im Laufe
einer gewissen Zeit angenommen hat. Es ist ein Quecksilberthermometer
mit etwas weiter Röhre; in der Röhre befindet sich über dem Quecksilber
ein ^Eisenstäbchen^, Zeiger oder ^Index^ genannt. Steigt das
Quecksilber, und ist die Röhre horizontal gestellt, so schiebt es den
Index vor sich her; fällt es, so läßt es den Index an der vordersten
Stelle liegen, woran man die höchste Temperatur erkennen kann. Durch
Erheben des Rohres rutscht der Index wieder zum Quecksilberfaden zurück.
Eine andere Einrichtung ist folgende: Man schmilzt in den unteren Teil
der Röhre einen kleinen Glassplitter ein; dieser hindert nicht das
Steigen des Quecksilbers beim Erwärmen, aber bei der Abkühlung ^reißt^
der Quecksilberfaden am Splitter ab, bleibt in der Röhre und gibt so das
Maximum an; durch Schwingen des Thermometers tritt das Quecksilber
wieder in die Kugel zurück. Es kann in jeder Lage (nicht bloß in
horizontaler) benützt werden, und wird deshalb vom Arzte benützt, um die
Bluttemperatur des Kranken zu bestimmen.
[Abbildung: Fig. 74.]
Das #Minimumthermometer# gibt die niedrigste Temperatur an, welche es im
Verlaufe einer gewissen Zeit angenommen hat. Es ist ein
Weingeistthermometer; im Weingeist der Röhre befindet sich ein kleines
Glasstäbchen, Index. Neigt man das Rohr, so läuft der Index bis an das
vordere Ende des Weingeistfadens, ist aber wegen der Oberflächenspannung
nicht imstande, die Grenzfläche des Weingeistes zu durchbrechen. Sinkt
die Temperatur, so nimmt bei horizontal gelegtem Rohre der
zurückweichende Weingeist vermöge der Spannung seiner Oberfläche den
Index mit zurück; steigt die Temperatur, so fließt der vordringende
Weingeist am Glasstäbchen vorbei, ohne es mitzunehmen; der Index liegt
also an der hintersten Stelle, bis zu welcher der Weingeist
zurückgegangen war.