Vì sao nhiệt kế lại dùng thuỷ ngân?

Để đo nhiệt độ người ta thường dùng nhiệt kế thuỷ ngân hoặc nhiệt kế rượu quỳ. Thuỷ ngân và rượu quỳ là bộ phận quan trọng trong nhiệt kế được gọi là chất đo nhiệt. Các chất này được sử dụng để đo nhiệt độ vì nó có tính chất nóng nở ra lạnh co lại. Khi nóng lên thể tích của thuỷ ngân và rượu nở ra. Lúc đó, ta nhìn thấy cột thuỷ ngân trong nhiệt kế từ từ dâng lên cao. Như vậy, chỉ cần đánh dấu và ghi lại những vị trí thích hợp là ta có thể đo được nhiệt độ.

Để cho nhiệt kế có giá trị sử dụng tốt, thực tế, hiệu quả thì những chất dùng làm chất đo nhiệt phải có đủ các tính chất sau: một là, có sự thay đổi nhanh về thể tích khi nhiệt độ thay đổi sao cho có thể đo được sự biến đổi rất nhỏ của nhiệt độ; hai là, nếu sử dụng ở nhiệt độ thấp thì chúng không bị đông cứng thành thể rắn, ngược lại ở nhiệt độ cao chúng cũng không bị bốc thành hơi, nếu không sẽ không thể đo được.

Thuỷ ngân và rượu quỳ có cùng chất lượng như nhau nhưng, nếu tăng nhiệt độ của chúng lên tới 100C thì nhiệt lượng mà rượu hấp thụ sẽ lớn hơn thuỷ ngân tới 20 lần. Khi đo nhiệt độ không khí hay nhiệt độ của nước, người ta thường dùng nhiệt kế rượu. Rượu và thuỷ ngân có những đặc tính rất khác nhau. Rượu là loại chịu lạnh giỏi, phải đến nhiệt độ âm 1170C nó mới đông đặc thành thế rắn. Trong khi đó, thuỷ ngân chuyển thành thể rắn ở nhiệt độ âm 310C. Ở những vùng giá rét, mùa đông có khi nhiệt độ xuống tới âm 400C, người ta thường phải dùng nhiệt kế rượu. Tuy nhiên, thuỷ ngân lại có những ưu điểm riêng của nó. Thuỷ ngân chịu nóng rất tốt. Độ sôi của nó là 356,720C, nên trong trường hợp phải đo nhiệt độ cao thì thuỷ ngân chiếm ưu thế hơn nhiều.