Термометр Галилея, термоскоп

В 1597 г. Галилей решил использовать для измерения температуры свойство жидкости подниматься в тонкой трубке при нагревании. Свой прибор он назвал термоскопом. Опыт состоял в сле­дующем. Руками согревают колбу размером с яйцо; колба имеет длин­ное и тонкое горлышко, опущен­ное в чашку с водой. Если убрать руки с колбы, то по мере остывания вода начнет подниматься из чашки в горлышко. Ученик Галилея Б. Кастелли писал по этому поводу «Этот эффект вышеупомянутый синьор Гали­лей использовал для изобретения инструмента для опреде­ления степени жары и холода».

Галилей не вводил понятия «температура», но он правиль­но понял, что «тепло», то есть то, что мы теперь называем тем­пературой, представляет собой «множество мелких частиц той или иной формы, которые двигаются с той или иной силой и, кото­рые, встречаясь с нашим телом, проникают в него с величай­шим проворством».

Позже приборы, предназначенные для измерения тем­пературы, получили название термометров. В 1702 г. Гийом Амонтон усовершенствовал термометр Галилея. Его при­бор представлял собой U-образную стеклянную трубку, бо­лее короткое колено которой заканчивалось резервуаром, содержащим воздух; в длинное колено наливалась ртуть в количестве, необходимом для поддержания постоянного объема воздуха в резервуаре. По высоте столба ртути опре­делялась температура.

Кардинальное усовершенствование конструкции термо­метра произвел немецкий ученый Габриель Даниель Фарен­гейт (1686—1736 гг.). Он изготовлял ртутные и спиртовые термометры той формы, которая используется и сейчас. Уда­ча сопутствовала Фаренгейту прежде всего потому, что он изобрел новый метод очищения ртути и, кроме того, перед запаиванием трубки кипятил жидкость в ней. Изобретенная им в 1714 г. термометрическая шкала имела три фиксирован­ные точки: 0° (по Фаренгейту) — температура равновесия смеси воды, льда и нашатыря, 96° (по Фаренгейту) — температура тела здорового человека. В ка­честве контрольной температуры для сверки различных тер­мометров было принято значение 32° для точки таяния льда.

Француз Реомюр’не одобрял применения ртути в термо­метрах, так как у нее был малый коэффициент расширения. В 1730 г. он предложил использовать в термометрах спирт и ввел шкалу, построенную в соответствии с тепловым расшире­нием спирта — от 0° до 80°. Шкала, предложенная шведом Цельсием, простиралась от точки замерзания воды до точки ее кипения и была разбита на 100 делений. К концу XVIII в. применялось множество температурных шкал, из которых до­жили до наших дней лишь три описанные выше шкалы.