Calibração de um termômetro usando os dois pontos fixos de Celsius

Selecione um tubo capilar de vidro de orifício estreito com aproximadamente 30 cm de comprimento, selado em uma extremidade, com um pequeno bulbo reservatório soprado na extremidade selada. O mercúrio se expande linearmente com a temperatura nesta faixa, tornando-o ideal para escalas de divisão igual. Celsius usou mercúrio em vez de álcool porque o mercúrio não molha o vidro e tem um coeficiente de expansão quase linear entre 0°C e 100°C.

Aqueça suavemente o bulbo de vidro para expandir o ar preso, depois inverta a extremidade aberta em um recipiente com mercúrio. À medida que o bulbo esfria, a pressão atmosférica força o mercúrio para dentro do tubo. Repita até que o bulbo e parte do tubo estejam cheios com uma coluna contínua de mercúrio sem bolhas de ar.

Após enchido, sele a extremidade aberta do tubo capilar derretendo o vidro com uma chama. A coluna de mercúrio está agora presa em um sistema fechado.

Encha um béquer de vidro borossilicato com gelo triturado e adicione água destilada suficiente para preencher os espaços entre os pedaços de gelo. Mexa suavemente. Isso cria um equilíbrio estável a exatamente 0°C.

Mergulhe completamente o bulbo de mercúrio na mistura gelo-água. Mantenha estável por pelo menos 5 minutos para que o mercúrio atinja equilíbrio completo.

Com o mercúrio completamente equilibrado, use um riscador com ponta de diamante ou marcador permanente fino para riscar uma linha de referência no tubo de vidro exatamente no topo da coluna de mercúrio.

Antes de estabelecer o ponto de ebulição, verifique um barômetro de mercúrio. A pressão atmosférica padrão é 760 mmHg (101,325 kPa).

Encha um balão de Florença até a metade com água destilada e coloque-o em um suporte de anel sobre um queimador de álcool. Fixe uma garra para segurar o tubo do termômetro de modo que o bulbo de mercúrio fique no espaço de vapor logo acima da superfície da água.

Acenda o queimador de álcool e aqueça a água até atingir uma fervura sustentada e vigorosa. Aguarde até que a fervura se estabilize.

Com o termômetro posicionado na coluna de vapor, aguarde 3-5 minutos até que o mercúrio pare de subir e se estabilize.

Risque ou marque uma segunda linha de referência no topo da coluna de mercúrio.

Usando uma régua de precisão ou compasso, meça a distância exata em milímetros entre a marca do ponto de congelamento e a marca do ponto de ebulição. Esta distância representa o intervalo fundamental — 100 graus de variação de temperatura.

Calcule o comprimento de cada grau dividindo o intervalo total por 100. Usando um compasso ajustado para esse espaçamento, marque cada grau ao longo do tubo do ponto de congelamento ao ponto de ebulição.

Continue o mesmo espaçamento igual abaixo da marca de congelamento e acima da marca de ebulição até onde o tubo permitir.

Coloque o termômetro completo de volta no banho gelo-água e confirme que o mercúrio se alinha exatamente com a marca de 0°C.

Retorne o termômetro à coluna de vapor sobre a água fervente. Confirme que o mercúrio se alinha com a marca de 100°C. O método de Celsius alcança precisão de aproximadamente ±0,1°C.

Fixe o tubo graduado a uma tira de suporte de madeira, latão ou marfim usando amarras de arame ou cimento. Grave ou imprima a escala numérica no suporte.

Celsius atribuiu 0° à ebulição e 100° ao congelamento — o oposto da convenção moderna. Seu raciocínio é debatido: uma teoria é que ele queria evitar números negativos nas temperaturas do inverno sueco (Uppsala atinge regularmente −20 a −30°C). A escala foi invertida para sua forma moderna após a morte de Celsius em 1744. Em 1948, a 9ª Conferência Geral de Pesos e Medidas renomeou oficialmente 'centígrado' para 'Celsius'.