В принципе, любое вещество, свойства которого заметно изменяются с температурой, можно использовать для измерения температуры. Мы могли бы использовать материал, который меняет цвет при нагревании. Можно было бы заметить, что температура высока, когда материал будет излучать оттенки синего и что температура будет низкой, когда она будет излучать оттенки красного.
История
Человечество узнало о термодинамической температуре в течение столетий после того, как был изобретен первый термометр. Первые термометры просто сигнализировали - температура высокая или низкая. Эти устройства не были откалиброваны до стандартной шкалы.
Изобретение первого термометра приписывают Герою Александрийскому, любопытному инженеру, который считается величайшим экспериментатором древности. Его устройство состояло из трубки, наполненной воздухом, конец которого был погружен в крошечную миску с водой. Когда термоскоп касается горячей или холодной поверхности, воздух расширяется или сжимается, что приводит к колебаниям границы раздела воздух-вода.
Стремление же разработать устройство, которое реагировало бы только на тепло, привело к тому, что Джозеф Дельмедиго, студент Галилея, изобрел первый герметичный термометр с жидкостью в стекле. Это был первый термометр, потому что он был отмечен шкалой. Однако жидкость, которую он запечатал, была не водой, а алкоголем.
Однако даже небольшое изменение температуры вызывает резкое изменение объема алкоголя вдоль трубки. Уровни постоянно колеблются даже при незначительных изменениях температуры.
Чтобы избежать этой ненадежности, голландский изобретатель Дани Фаренгейт заменил алкоголь ртутью. Меркурий имеет более высокий коэффициент расширения, чем вода, а это означает, что изменения его объема с температурой более заметны. Но при этом будут расти гораздо медленнее, чем изменения спирта.
Несмотря на это, гиперчувствительность алкоголя может быть его достоинством. В отличие от ртути, алкоголь намного дешевле. Кроме того, он не токсичен. Более того, температура замерзания алкоголя -115℃ по сравнению с -40℃ для ртути.
Хотя алкоголь и может измерять потрясающие низкие температуры, он не может измерять температуры выше, чем 78,37℃, так как это точка кипения алкоголя.