termodinamica - costruzione di un termometro a mercurio | ||
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Costruzione di un termometro a mercurio | ||
Divisione del tubo in parti di ugual capacità |
Dato che le indicazioni del termometro non sono esatte se non quando le divisioni della scala situata sul tubo corrispondono a dilatazioni uguali del mercurio che si trova nel serbatoio, bisogna che la scala sia graduata in modo da indicare capacità uguali nell'interno del tubo, cioè all'avanzare del mercurio entro di esso.
E' evidente che se quest'ultimo fosse perfettamente cilindrico e di un diametro costante, per ottenere capacità uguali basterebbe dividere la lunghezza del tubo in parti uguali. Ma siccome il diametro dei tubi di vetro è, in generale, più grande ad una estremità che all'altra (a causa del processo di lavorazione che ne permetteva l'ottenimento), ne risulta che uguali capacità del tubo sono rappresentate sulla scala da lunghezze disuguali. Queste lunghezze sono allora da determinare tubo per tubo, pena la non affidabilità dello strumento.
Per far ciò, prima che il tubo fosse saldato al serbatoio, vi si introduceva una colonna di mercurio di 2 o 3 centimetri. Prestando la massima attenzione a far rimanere la quantità di mercurio alla stessa temperatura (evitando per esempio di scaldarla con il calore delle mani), la si faceva scorrere nel tubo, in modo che a ciascun spostamento la colonna avanzasse di una quantità uguale alla sua lunghezza. Un regolo diviso in millimetri (sul quale dopo ogni spostamento si applicava il tubo), permetteva di valutare con buona sensibilità la lunghezza occupata dalla colonna di mercurio. Se questa lunghezza rimaneva invariabile, ciò era segno che la capacità del tubo è dovunque la stessa, ma se variava, per esempio decrescendo, allora il diametro interno del tubo aumentava. In presenza di variazioni di lunghezza della colonna di mercurio di più millimetri, si scartava il tubo di vetro e se ne cercava uno più regolare.
Trovato un tubo di vetro sufficientemente regolare, si procedeva a fissare lungo di esso una lista di carta e si segnava a matita un tratto ad ogni punto successivamente occupato dalle estremità della colonna di mercurio. Le divisioni così ottenute indicavano necessariamente dei tratti di ugual capacità, perché corrispondevano ad un ugual volume di mercurio. Dopodiché si dividevano gli intervalli ottenuti in un certo numero di parti uguali più piccole. In questo caso si faceva l'ipotesi semplificativa che, essendo gli intervalli abbastanza vicini tra loro, il diametro del tubo potesse essere lì assunto costante. In genere si ricorreva ad una macchina, detta macchina di divisione.