Jak można mierzyć ciepło

Ciepłomierze czyli termometry

Na­bierz w gar­czek wody tyle, żeby ją… ła­two moż­na było nieść bez roz­la­nia. Gdy gar­czek ten po­sta­wisz przy ogniu, to nie­dłu­go zo­ba­czysz, że wody w nim przy­bę­dzie, jak­by jej kto do­lał, i sta­nie rów­no z brze­ga­mi na­czy­nia, albo na­wet prze­le­wać się przez nie za­cznie. Zką­dże się bie­rze taki przy­rost wody – może kto za­py­ta? Oto cie­pło roz­grze­wa­jąc wodę, roz­sze­rza ją, roz­pie­ra. Wody wła­ści­wie od cie­pła nie przy­ra­sta, nie po­więk­sza się jej ilość, tyl­ko ta sama woda po­trze­bu­je za­jąć wię­cej miej­sca, a zato robi się mniej gę­sta, rzad­sza. Je­śli woda osty­gnie, to zno­wu się zgę­ści i wró­ci do po­przed­niej mia­ry. – To samo co z wodą, robi się też w cie­ple ze wszel­kie­mi in­ne­mi cia­ła­mi . Weź flasz­kę’ z oli­wą, po szyj­kę na­peł­nio­ną – i roz­grzej ją przy ogniu, a zo­ba­czysz, że oli­wa po­wo­li co­raz wy­żej bę­dzie szyj­kę zaj­mo­wa­ła. Oli­wa więc tak­że od roz­grza­nia roz­sze­rza się (i robi się rzad­sza). Trze­ba pa­mię­tać tyl­ko przy ta­kiem do­świad­cze­niu, żeby flasz­ka nie była za­kor­ko­wa­na, bo po­wie­trze w szyj­ce jesz­cze prę­dzej roz­sze­rza się od roz­grza­nia niź­li oli­wa i gdy­by było za­tka­ne, to albo ko­rek by wy­sa­dzi­ło, albo roz­trza­ska­ło­by flasz­kę. Że­la­zo tak­że w cie­ple się roz­sze­rza, a w zim­nie zwę­ża się. Ob­ręcz roz­grza­ną w ogniu ła­two na­sa­dzić na becz­kę, bo jest roz­sze­rzo­na;. kie­dy zaś osty­gnie, to zwę­zi się i moc­no sobą klep­ki ści­śnie. Szklan­ka moc­no ozię­bio­na od rap­tow­ne­go na­la­nia w nią go­rą­cej wody pęka, bo ścia­ny jej za­nad­to pręd­ko i nie­rów­no się roz­sze­rza­ją.

Po­przed­nio mó­wi­łem już o bań­kach sta­wia­nych cho­rym, ale nie tłu­ma­czy­łem, w jaki spo­sób po­wie­trze się z nich wy­pę­dza; te­raz za­pew­ne każ­dy to już i sam zro­zu­mie. Oto gdy się wło­ży do bań­ki uma­cza­ną, w spi­ry­tu­sie i za­pa­lo­ną gąb­kę, wten­czas od ognia po­wie­trze się pręd­ko roz­grze­wa i roz­sze­rza się moc­no, a nie mo­gąc zmie­ścić się w bań­ce, wy­la­ta z niej tak, że tyl­ko mała część jego po­zo­sta­je. Po przy­sta­wie­niu bań­ki do cia­ła, po­wie­trze w niej sty­gnie, zwę­ża się i ustę­pu­je miej­sca krwi, któ­ra tam ra­zem ze skó­rą się wci­ska.

Lu­dzie ko­rzy­sta­jąc z ta­kie­go roz­sze­rza­nia się ciał – po­wy­my­śla­li na­rzę­dzia do mie­rze­nia cie­pła i zim­na. Na­rzę­dzia te na­zy­wa­ją się Cie­pło­mie­rze albo ter­mo­me­try. Uży­wa­ją do nich zwy­kle rtę­ci (ży­we­go sre­bra) lub spi­ry­tu­su za­far­bo­wa­ne­go na ja­kiś ko­lor. Naj­czę­ściej moż­na u nas wi­dzieć, na­przy­kład po ap­te­kach, cie­pło­miei-ze wy­my­ślo­ne przez fran­cu­za Re­omiu­ra (po fran­cu­sku pi­sze się Re­au­mur). Taki cie­pło­mierz skła­da się z cien­kiej rur­ki szkla­nej, za­koń­czo­nej u dołu okrą­głą ba­niecz­ką na­kształt kuli, i przy­cze­pio­nej do de­sczuł­ki. Ba­niecz­ką i dol­na część rur­ki na­peł­nio­na jest rtę­cią albo spi­ry­tu­sem; gór­na zaś część rur­ki jest próż­na i za­lu­to­wa­na na koń­cu. Od cie­pła rtęć lub spi­ry­tus roz­sze­rza się i idzie w rur­ce co­raz wy­żej; od zim­na zaś kur­czy się i opa­da na dół. Na de­sczuł­ce tuż obok rur­ki po­ro­bio­ne są… kar­by, któ­re ozna­cza­ją mia­rę czy­li Stop­nie cie­pła. Mniej-wię­cej przy środ­ku rur­ki jest na­pi­sa­ny znak 0 (zwa­ny zero). Od tego 0 wgó­rę idą kar­by, któ­re ozna­cza­ją, stop­nie cie­pła, a na dół kar­by ozna­cza­ją­ce stop­nie mro­zu. Je­że­li ko­niec rtę­ci w rur­ce sta­nie przy ze­rze (0), to zna­czy, że jest wten­czas tak cie­pło, jak w wo­dzie, kie­dy lód top­nieć za­czy­na. Przy ta­kiem cie­ple w zi­mie czę­sto za­czy­na się od­wilż lub duży śnieg pada. Je­że­li rtęć opa­da ni­żej od zera, to zna­czy, że jest mróz i woda mar­z­nie. U nas w zi­mie rzad­ko kie­dy mróz bywa tak sil­ny, żeby rtęć w cie­pło­mie­rzu opa­dła po za dwu­dzie­sty karb czy­li sto­pień ni­żej zera. Kie­dy jest cie­pło, to rtęć idzie wy­żej nad zero i za­trzy­mu­je się przy któ­rym­kol­wiek stop­niu u góry. Je­że­li rtęć wska­zu­je mniej niż 11 lub 12 stop­ni cie­pła, to już po cie­le na­szem prze­cho­dzą dresz­cze. Naj­le­piej, żeby w miesz­ka­niu było 14 stop­ni cie­pła. W le­cie na słoń­cu upał w kra­ju na­szym do­cho­dzi mniej-wię­cej do 30-tu stop­ni. Krew ludz­ka ma tak­że ty­leż stop­ni cie­pła. Je­śli czy­je cia­ło jest go­ręt­sze, to zna­czy, że ten jest cho­ry i ma go­rącz­kę. Woda za­go­to­wu­je się wten­czas, jak doj­dzie do 80-ciu stop­ni cie­pła.

Nie­któ­rzy, na­przy­kład le­ka­rze, uży­wa­ją, cie­pło­mie­rza wy­my­ślo­ne­go przez Cel­sju­sza. Taki cie­pło­mierz dzie­li się na stop­nie co­kol­wiek drob­niej­sze, a zato ma tych stop­ni wię­cej. Kie­dy go wło­żyć do go­tu­ją­cej się wody, to wska­zu­je nie 80 ale 100 stop­ni. Zresz­tą urzą­dzo­ny jest zu­peł­nie po­dob­nie, jak i cie­pło­mierz Re­omiu­ra.