[497] Thermometer (v. gr.), Instrument zur Bestimmung der Temperatur der K?rper, unabh舅gig von der unsicheren Angabe des Gef?hles. Die Leistung des Th-s beruht auf der Eigenschaft der K?rper, sich bei zunehmender W舐me auszudehnen, bei abnehmender zusammenzuziehen. Die hier eintretenden Unterschiede werden auf einer sogenannten Scala angezeigt. Auf dieser wird ein Nullpunkt bezeichnet, von welchem auf- u. abw舐ts die Temperaturgrade gez臧lt werden; die oberhalb des Nullpunktes liegenden werden im Allgemeinen durch das vorgesetzte Zeichen +, die unterhalb liegenden durch – angedeutet. Man benutzte zur Anfertigung von Th-n: A) Feste K?rper. Bei Crightons Metallthermometern sind zwei d?nne der L舅ge nach an einander u. an einem Ende auf einem Bret befestigte Streifen von Stahl u. Zink, welche Metallstange sich in der W舐me wegen der st舐keren Ausdehnbarkeit des Zinkes kr?mmt u. dabei die Abweichung von der geraden Richtung mittelst eines Zeigers auf einer Scala angibt. Holzmanns Metallthermometer besteht aus einem bogenf?rmigen Doppelpl舩tchen aus Platin u. Messing od. Eisen u. Messing, das eine Ende ist befestigt, das andere setzt bei seiner Ausdehnung einen Rechen in Bewegung od. greift in ein, einen Zeiger tragendes Zahnrad ein, welches bei der r?ckgehenden Bewegung des Metallstreifens durch eine Spiralfeder wieder zur?ckgedreht wird. Bei Breguets Th. befindet sich der Zeiger am unteren Ende eines aus Silber-, Gold- u. Platinstreifen bestehenden,[497] eine vertical vom Stativ herabh舅gende Spirale darstellenden Bandes. Das Gold ist das mittelste von den drei Metallen u. dient dazu die beiden anderen zusammenzul?then. Da der so zusammengesetzte Streifen nur die Dicke von 1/60 Linie hat, so ist der Th. 舫?erst empfindlich, denn es gen?gt. die geringste Temperaturver舅derung, um die Spirale sofort auf- od. zuzuwinden. Hierher k?nnte man auch noch das Thermoskop rechnen, wo sehr schwache W舐mequellen durch die Erregung thermoelektrischer Str?me me?bar gemacht werden, s. Thermoelektricit舩.
B) Tropfbar-fl?ssige K?rper , am h舫figsten als thermometrisches Moment benutzt. Die hierher geh?rigen Th. bestehen in einer am unteren Ende in eine Kugel ausgeblasenen, am oberen zugeschmolzenen, an einer graduirten Scala bestigten, zum Theil mit Quecksilber od. mit gef舐btem Weingeist gef?llten, d?nnen u. in der Regel geraden Glasr?hre. Corn. Drebbel in Alkmaar verfertigte 1638 zuerst ein solches, doch noch sehr unvollkommenes Instrument. Auch Sanctorius soll ein Th. erfunden u. zur Erforschung der Temperatur an Kranken gebraucht haben. Die eigentlichen kunstm葹igen Weingeistthermometer wurden aber erst 1673 von der Academia del Cimento in Florenz angewandt. Auch von Lein?l hat Newton 1701 ein Th. verfertigt, doch keine Nachahmer gefunden. Erst Fahrenheit machte die wissenschaftliche Benutzung des Th-s m?glich, indem er als Fundamentalpunkte einen h?chsten u. niedrigsten W舐megrad ausmittelte u. auf der Scala bezeichnete, als h?chsten den, bis zu welchem das Quecksilber beim Sieden steigt, als niedrigsten den, bis zu welchem es f舁lt, wenn es in eine Mischung von Wasser, Salmiak u. Eis getaucht wird. Sp舩er nahm er als feste Punkte den Gefrier- u. Siedepunkt des Wassers an, u. theilte den Abstand zwischen beiden in 180 Grade, doch so, da? er den Gefrierpunkt mit 32, den Siedepunkt mit 212 bezeichnet, u. vom Gefrierpunkt abw舐ts 32 den aufw舐ts liegenden gleiche Theile tragend, zum Nullpunkt gelangt, von welchem aus noch ein beliebiger Raum bis zur Kugel ?brig bleibt, welcher in gleicher Weise in mit – bezeichnete Grade getheilt wird. Nach R饌umur erh舁t der Gefrierpunkt die Zahl 0 u. der Siedepunkt die Zahl 80, nach Celsius Eintheilung, welche die Centesimaleintheilung hei?t, wird der Gefrierpunkt auch mit 0, der Siedepunkt dagegen mit 100 bezeichnet. Die ?ber dem Nullpunkt liegenden Grade nennt man gew?hnlich W舐megrade; den unter dem Nullpunkt bis zur Kugel liegenden Raum theilt man in den oberhalb liegenden gleiche Grade, welche man K舁tegrade nennt u. mit – bezeichnet. Kaum mehr benutzt wird Delisles Th., an welchem der Siedepunkt des Wassers als Mittel- od. Nullpunkt angenommen u. bis zum Eispunkt abw舐ts 150 Grade gez臧lt werden. Ebenso Michael Ducrests 1740 erfundenes mit Weingeist gef?lltes Universalthermometer , bei welchem die in tiefen Kellern beobachtete, als dem Innern der Erde eigenth?mliche Temperatur als Nullpunkt angenommen ist, u. sowohl aufw舐ts bis zum Siedepunkt als abw舐ts bis zu einem gewissen K舁tegrad 100 Grade bezeichnet werden; ferner K?nigsdorfers Th. (1750), ein Quecksilberthermometer, dessen Scala beim Gefrierpunkte des Wassers 30 u. beim Kochpunkte 180 Grade z臧lt. Bei dem Passagethermometer wird die W舐me einer Fl?ssigkeit durch den Durchgang durch einen fremden K?rper bestimmt. Bezeichnet man die Anzahl der R饌umurschen Grade durch R, die entsprechenden Grade der Centesimaleintheilung u. der Fahrenheitschen durch C u. F, so ist f?r alle F舁le R = 4/9 (F – 32), R = 4/5 C, C = 5/9 (F – 32), F = 4/9 R + 32 = 9/5 C + 32. Einige vergleichende Resultate u. Beobachtungen an den drei gew?hnlichen T-n sind folgende:
H?here W舐megrade werden durch das Pyrometer (s.d.) erforscht.
Anfertigung eines gew?hnlichen Quecksilber- od. Weingeistthermometers. Man nimmt eine seine Glasr?hre, bringt einen kleinen Tropfen Quecksilber hinein u. sieht, ob die L舅ge, welche er dann einnimmt, bei der Verschiebung desselben ?berall gleichbleibt. Hat man sich auf diese Art vom gleichf?rmigen Kaliber der R?hre ?berzeugt, so bl舖t man sie an einem Ende zu einer Kugel aus. Wenn man hierauf durch Erw舐men der Kugel die darin enthaltene Luft ausdehnt u. beim Erkalten das offene Ende der R?hre in Quecksilber taucht, so gelingt es zun臘hst eine geringe Quantit舩 Quecksilber in die Kugel zu bringen. Indem man hierauf dieselbe bis zum Sieden erhitzt, wird alle ?brige Luft durch die Quecksilberd舂pfe ausgetrieben u., indem man aufs neue das offene Ende der Glasr?hre in kaltes Quecksilber taucht, f?llt sich der ganze Raum mit solchem an. Dasselbe wird wieder bis ?ber den Siedepunkt des Wassers erhitzt, wobei einiges Quecksilber ausflie?t, u. so die R?hre zugeschmolzen. Bei der Abk?hlung zieht sich das Quecksilber zusammen u. l葹t einen luftleeren Raum zur?ck. Der Punkt, auf welchem sich nunmehr die Quecksilbers舫le beim wiederholten Eintauchen im schmelzenden Eise erh舁t, wird als 0ー R u. C (32ー F) bezeichnet, u. dann die Kugel nebst R?hre in kochendes Wasser getaucht, der hieraus sich ergebende Siedepunkt mit 80ー R (100 C, 212 F) bezeichnet. Die so zubereitete R?hre wird nun einige Monate lang wiederholt bis auf 0 erk舁tet, um den Nullpunkt, welcher bald nach der F?llung der R?hre leicht etwas nach oben r?ckt, genauer bestimmen zu k?nnen. Dann erst befestigt man die R?hre auf eine zur Aufnahme der Kugel mit einem Loche versehene Platte von Holz, Metall od. Glas, auf welcher die Scala in der Art verzeichnet wird, da? man den Raum zwischen Eis- u. Siedepunkt nach R in 8, nach C in 10, nach F in 18 gleiche Abschnitte, jeden zu 10 Grad abtheilt, u. auf gleiche Weise die Scala nach unten, so weit der Raum reicht, verl舅gert. Bei Th-n, welche zum Eintauchen in Fl?ssigkeiten bestimmt sind, z.B. Badethermometern , ist die Kugel frei u. die R?hre in eine zweite, weitere, die auf einem Streifen Papier od. auf einer Milchglasfl臘he verzeichnete Scala in sich[498] enthaltende oben u. unten zugeschmolzene Glasr?hre befestigt. Es kann auch die Scala desselben in dem oberen Theil des T-s durch ein Gewinde beweglich gemacht werden, so da? sie beim Eintauchen der Kugel seitw舐ts umgeschlagen wird. Das Blutthermometer ist so eingerichtet, da? man die nat?rliche W舐me des Blutes u. die eigene K?rpertemperatur daraus ersieht; jedes einfache Th. dient dazu, dessen Kugel in den Mund genommen, od. in der Achselgrube, od. sonst an einem bedeckten Theil des K?rpers angebracht werden kann. Weingeistthermometer werden auf 臧nliche Weise bereitet. Sie geben weniger gleichf?rmige Resultate; doch sind sie zur Bestimmung gro?er K舁tegrade unentbehrlich, da das Quecksilber schon bei – 32 R. gefriert. Bei Bestimmung des Siedepunktes ist der Druck der Atmosph舐e zu ber?cksichtigen, weil unter geringerem od. h?herem Drucke das Wasser bei niedrigerer, bez?glich h?herer Temperatur zum Sieden kommt. Steht daher das Barometer auf seinem mittleren Stand von 28 Pariser Zoll od. 760 Millimeter, so ist keine Correction wegen des Luftdruckes n?thig; steht es aber h?her od. niedriger, n舂lich 760 ± d Millimeter, so ist die Temperatur des Siedepunktes gleichfalls h?her od. niedriger, n舂lich nach C. 100 ± t. Dieses t findet man durch die Formel: t = 0,037818 d – 0,0018563 d2.
C) Gasf?rmige K?rper , namentlich die atmosph舐ische Luft, hat man auch zur Construirung von T-n benutzt. Ein Luftthermometer erh舁t man, wenn man eine mit einer Kugel versehene Thermometerr?hre, welche jedoch etwas gr??ere Dimensionen als gew?hnlich hat, mit trockener Luft f?llt u. diese durch ein kurzes in der R?hre stehendes Quecksilbers舫lchen absperrt. Dies gelingt z.B. dadurch, da? man zuvor die Kugel u. R?hre mit Quecksilber f?llt u. dasselbe sodann, w臧rend die M?ndung der R?hre in ein Gef葹 mit Chlorcalciumst?cken taucht, bis auf einen kleinen Tropfen wieder ausflie?en l葹t. Die R?hre wird darauf horizontal aufgestellt, u. indem nun bei erniedrigter od. erh?hter Temperatur die abgeschlossene Luft sich zusammenzieht od. ausdehnt, verschiebt sich das als Index dienende Quecksilbers舫lchen l舅gs einer passend graduirten Scala. Dieses Th. ist den Ver舅derungen des Luftdruckes unterworfen, u. seine Angaben m?ssen daher nach dem Barometerstande mit H?lfe des Mariotteschen Gesetzes corrigirt werden. Dieses Luftthermometer ist auch umgekehrt von Gay-Lussac benutzt worden, um die Ausdehnung der Luft zwischen dem Gefrier- u. Siedepunkt des Wassers zu bestimmen. Hierher geh?rt auch das zur Beobachtung sehr kleiner W舐meunterschiede bes. geeignete Differenzialthermometer. Das Rumfordsche Th. besteht aus einer zweimal in rechtem Winkel gebogenen, an beiden Enden in Kugeln ausgeblasenen Glasr?hre. Die Kugeln sind nach oben gerichtet, das Verbindungsrohr ist in horizontaler Lage; das letztere enth舁t als Index einen Tropfen Schwefels舫re od. Alkohol, derselbe befindet sich, wenn beide Kugeln vollkommen gleicher Temperatur ausgesetzt sind, am Nullpunkt einer Scala. Wird aber die eine Kugel st舐ker erw舐mt, als die andere, so dr?ckt die Luft in derselben st舐ker auf die Fl?ssigkeit u. treibt sie nach der anderen Kugel. An Leslies Differenzialthermometer ist die S舫le jener Fl?ssigkeit so lang, da? sie den ganzen horizontalen Theil der Verbindungsr?hre u. einen Theil der verticalen Schenkel anf?llt, so da? die Scalen an letzteren angebracht sind. Ritschie nahm statt der gl舖ernen Kugeln Metallgef葹e mit sehr d?nnen W舅den.
D) Ein elektrisches T., mittelst dessen man einen Kessel od. ein Zimmer auf einer constanten u. bestimmten Temperatur erhalten kann, erfand Maistre. Der Apparat beruht auf folgendem Princip: in die Kugel eines Quecksilbertherm ometers ist ein Platindraht gef?hrt, am oberen Theile des Th-s befindet sich ein anderer Platindraht, welcher im Inneren der R?hre bis nach einem gewissen Punkt hinabreicht, aber bei der gew?hnlichen Temperatur das Quecksilber des Th-s nicht ber?hrt. Diese zwei Dr臧te sind mit den zwei Polen einer galvanischen S舫le in Verbindung gebracht. In die Leitungsdr臧te wird ein gro?er Elektromagnet eingeschaltet, welcher, wenn der Strom hergestellt ist, Ventile ?ffnet, durch welche dann warme Luft od. Wasserdampf in Zimmer od. Kessel gelangt. So lange das Quecksilber des Th-s den oberen Platindraht nicht ber?hrt, wird kein elektrischer Strom hergestellt, wenn man aber das Th. erw舐mt, so steigt das Quecksilber in der R?hre in die H?he, ber?hrt das Platin, u. die Verbindung ist hergestellt, die Ventile werden durch den Elektromagnet in Bewegung gesetzt.
E) Eine ver舅derte Art des T-s ist der Thermometrograph , welcher so eingerichtet ist, da? er den h?chsten od. tiefsten Temperaturgrad, welcher in einem gewissen Zeitraum stattfand, gleichsam aufschreibt, da? er noch zu einer sp舩eren Zeit zu lesen ist. Man kann hierzu zwei zusammengel?thete Metallstreifen nehmen, welche sich durch die W舐me in verschiedenem Verh舁tnisse ausdehnen, dadurch auf die eine od. die andere Seite drehen u. dabei einen Zeiger vor sich herschieben, welcher jedoch nicht wie bei dem unter A) beschriebenen Metallthermometer bei der r?ckgehenden Bewegung durch eine Feder zur?ckgedreht wird. Rutherfords Thermometrograph besteht aus zwei T-n, deren R?hren horizontal an einem gemeinschaftlichen Bretchen befestigt sind, so jedoch, da? die Kugeln nach entgegengesetzten Seiten liegen. Das eine (Maximumthermometer) enth舁t Quecksilber, das andere (Minimumthermometer) Weingeist. Im ersteren befindet sich ein kleiner Cylinder von Eisen od. Fischbein, welchen das Quecksilber bei steigender W舐me vor sich herschiebt u. beim Zur?ckgehen liegen l葹t, u. so den h?chsten Stand des T-s angibt. Im anderen liegt ein 臧nlicher Cylinder von Glas mit einem kleinen Kn?pfchen, ganz in den Weingeist eingetaucht. Beim Zur?ckgehen des Weingeistes geht er auch zur?ck, weil der benetzte Glascylinder durch die Adh舖ion mit fortgezogen wird, beim Vorw舐tsgehen des Weingeistes bleibt er aber liegen u. gibt so das Minimum der Temperatur an. Nach jeder Beobachtung neigt man das Instrument so, da? die Quecksilberkugel den tiefsten Stand einnimmt, denn dadurch r?ckt in beiden Th-n der kleine Cylinder an das Ende der Fl?ssigkeitss舫le. J?rgensen erfand eine Art von Metallthermometer, welchen er Merothermometer nennt, durch welchen man erfahren kann, welche Temperatur es zu irgend einer Zeit des Tages od. in einem Theile des Zeitraumes von 24 Stunden gewesen ist. Zur Untersuchung der Temperatur in den Tiefen der Erde, in Artesischen Brunnen etc., dient das Geothermometer von Magnus. Es ist oben offen u. ganz[499] mit Quecksilber gef?llt. In eine w舐mere Fl?ssigkeit gebracht, verliert es nat?rlich einen Theil seines Quecksilbers, u. man bestimmt nachher die gewesene Temperatur, indem man das Th. in Wasser so weit erw舐mt, bis das Quecksilber bis zum Rande gestiegen ist. Die hierzu erforderliche W舐me wird durch ein gew?hnliches Th. bestimmt. Der Thermometrograph von Six dient zur Bestimmung der Temperatur in verschiedenen Tiefen des Meeres. Er besteht aus einem gro?en, langen Cylinder, welchermit Weingeist gef?llt ist. Um ihn ist eine Thermometerr?hre geschmolzen, welche, nachdem sie zweimal herumgebogen ist, in eine kleine Kugel endigt, welche etwas Weingeist u. Luft enth舁t. In der Mitte der R?hre ist der Weingeist durch eine Quecksilbers舫le unterbrochen, an deren beiden Enden ein kleiner eiserner Cylinder liegt. Beim Vor- u. R?ckw舐tsgehen der Quecksilbers舫le wird der eine od. andere Cylinder verschoben u. bleibt nachher an der Stelle liegen, welche er einnahm. Sehr hohe W舐megrade, welche das Th. anzuzeigen nicht mehr im Stande ist, werden durch das Pyrometer (s.d.) gemessen. Vgl. Luz, Anweisung Th. zu verfertigen, N?rnb. 1834; K?rner, Anleitung zur Verfertigung ?bereinstimmender Th., Jena 1824.
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