सेल्सियस के दो स्थिर बिंदुओं का उपयोग करके थर्मामीटर का अंशांकन

लगभग 30 सेमी लंबी एक संकीर्ण-छिद्र (केशिका) कांच की नली चुनें, एक सिरे पर सील की हुई, सील किए गए सिरे पर एक छोटा बल्ब जलाशय फुलाया हुआ। इस सीमा में पारा तापमान के साथ रैखिक रूप से फैलता है, जो इसे समान-विभाजन पैमानों के लिए आदर्श बनाता है। सेल्सियस ने अल्कोहल के बजाय पारा इस्तेमाल किया क्योंकि पारा कांच को गीला नहीं करता और 0°C से 100°C के बीच इसका लगभग रैखिक विस्तार गुणांक होता है।

फंसी हुई हवा को फैलाने के लिए कांच के बल्ब को धीरे से गर्म करें, फिर खुले सिरे को पारे के बर्तन में उलट दें। बल्ब के ठंडा होने पर वायुमंडलीय दबाव पारे को नली में धकेलता है। बल्ब और नली का हिस्सा बिना हवा के बुलबुले के लगातार पारे के स्तंभ से न भर जाए तब तक दोहराएं।

भरने के बाद, लौ से कांच पिघलाकर केशिका नली का खुला सिरा सील करें। पारे का स्तंभ अब एक बंद प्रणाली में बंद है। पारे के ऊपर शेष हवा आंशिक निर्वात (टोरिसेली निर्वात) बनाती है जो 0-100°C सीमा में रीडिंग को प्रभावित नहीं करेगी।

एक बोरोसिलिकेट कांच के बीकर में कुचली हुई बर्फ भरें और बर्फ के टुकड़ों के बीच के अंतराल भरने के लिए पर्याप्त आसुत जल डालें। धीरे से हिलाएं। यह ठीक 0°C (बर्फ बिंदु) पर स्थिर संतुलन बनाता है — जब तक ठोस बर्फ और तरल पानी दोनों सहअस्तित्व में हैं, तापमान परिवेश तापमान की परवाह किए बिना स्थिर रहता है।

पारे के बल्ब को बर्फ-पानी के मिश्रण में पूरी तरह डुबोएं। पारे को पूरी तरह संतुलन में आने देने के लिए कम से कम 5 मिनट स्थिर रखें। पारे का स्तंभ सिकुड़कर एक स्थिर स्तर पर बस जाएगा — यह आपका हिमांक संदर्भ है।

पारा पूर्ण संतुलन में होने पर, हीरे की नोक वाले स्क्राइबर या महीन स्थायी मार्कर का उपयोग करके पारे के स्तंभ के शीर्ष पर कांच की नली पर एक संदर्भ रेखा खुरचें। सेल्सियस के मूल (उलटे) पैमाने में, उन्होंने इस बिंदु को 100° लेबल किया। आधुनिक परंपरा में, यह 0°C है।

क्वथनांक स्थापित करने से पहले, पारे का बैरोमीटर जांचें। मानक वायुमंडलीय दबाव 760 mmHg (101.325 kPa) है। सेल्सियस ने प्रलेखित किया कि पानी का क्वथनांक प्रति mmHg दबाव परिवर्तन में लगभग 0.037°C स्थानांतरित होता है — इसलिए 27 mmHg विचलन क्वथनांक को लगभग 1°C स्थानांतरित करता है।

एक फ्लोरेंस फ्लास्क को आधा आसुत जल से भरें और इसे अल्कोहल बर्नर के ऊपर रिंग स्टैंड पर रखें। थर्मामीटर नली को पकड़ने के लिए एक क्लैंप लगाएं ताकि पारे का बल्ब पानी की सतह के ठीक ऊपर भाप स्थान में स्थित हो — तरल में डूबा नहीं। भाप का तापमान तरल से अधिक विश्वसनीय रूप से क्वथनांक के बराबर होता है।

अल्कोहल बर्नर जलाएं और पानी को निरंतर, तीव्र उबाल तक गर्म करें। उबलना स्थिर होने तक प्रतीक्षा करें — शुरुआती बुलबुले घुली हुई हवा निकलना हो सकती है, वास्तविक उबलना नहीं। रोलिंग बॉयल जहां बड़े बुलबुले लगातार तल से उठते हैं, यह दर्शाता है कि पानी वर्तमान वायुमंडलीय दबाव पर अपने क्वथनांक पर पहुंच गया है।

थर्मामीटर को भाप स्तंभ में रखकर, पारा बढ़ना बंद करे और स्थिर हो जाए इसके लिए 3-5 मिनट प्रतीक्षा करें। भाप का तापमान एकसमान और क्वथनांक के बराबर होता है।

पारे के स्तंभ के शीर्ष पर एक दूसरी संदर्भ रेखा खुरचें या चिह्नित करें। सेल्सियस के मूल उलटे पैमाने में, उन्होंने इसे 0° लेबल किया। आधुनिक परंपरा में, यह 100°C है। यदि बैरोमीटर 760 mmHg से भिन्न था, तो वास्तविक क्वथनांक नोट करें और सुधार लागू करें।

सटीक रूलर या डिवाइडर का उपयोग करके, हिमांक चिह्न और क्वथनांक चिह्न के बीच की सटीक दूरी मिलीमीटर में मापें। यह दूरी मूलभूत अंतराल दर्शाती है — 100 डिग्री तापमान परिवर्तन।

कुल अंतराल को 100 से भाग करके प्रत्येक डिग्री की लंबाई गणना करें। इस अंतराल पर सेट किए गए डिवाइडर का उपयोग करके, हिमांक से क्वथनांक तक नली के साथ प्रत्येक डिग्री चिह्नित करें। व्यावहारिक पठनीयता के लिए, हर 10वां चिह्न लंबा (ये दहाई हैं: 10°, 20°, 30°… 90°) और हर 5वां चिह्न मध्यम लंबाई का बनाएं।

हिमांक चिह्न के नीचे (ऋणात्मक तापमान) और क्वथनांक चिह्न के ऊपर नली जितनी अनुमति दे उतना समान अंतराल जारी रखें। पारा थर्मामीटर लगभग −39°C (पारे का अपना हिमांक) से लगभग 356°C (पारे का क्वथनांक) तक विश्वसनीय हैं।

पूर्ण थर्मामीटर को बर्फ-पानी स्नान में वापस रखें और पुष्टि करें कि पारा 0°C चिह्न से ठीक मेल खाता है। यदि नहीं, तो हैंडलिंग के दौरान नली खिसक गई हो सकती है, या मूल चिह्न अशुद्ध था। यह सत्यापन चरण आवश्यक है।

थर्मामीटर को उबलते पानी के ऊपर भाप स्तंभ में लौटाएं। पुष्टि करें कि पारा 100°C चिह्न से मेल खाता है (किसी भी बैरोमेट्रिक सुधार के बाद)। यदि दोनों संदर्भ बिंदु सही हैं, तो थर्मामीटर सही ढंग से अंशांकित है। सेल्सियस की विधि सावधानीपूर्ण तकनीक से लगभग ±0.1°C सटीकता प्राप्त करती है।

ग्रेजुएटेड नली को तार बांधने या सीमेंट से लकड़ी, पीतल या हाथी दांत की बैकिंग स्ट्रिप पर लगाएं। बैकिंग पर संख्यात्मक पैमाना उत्कीर्ण करें या मुद्रित करें ताकि डिग्री नंबर स्पष्ट रूप से पढ़ने योग्य हों।

सेल्सियस ने क्वथन को 0° और हिमांक को 100° निर्धारित किया — आधुनिक परंपरा के विपरीत। उनका तर्क विवादित है: एक सिद्धांत यह है कि वे स्वीडिश सर्दियों के तापमान में ऋणात्मक संख्याओं से बचना चाहते थे (उप्साला नियमित रूप से −20 से −30°C तक पहुंचता है)। 1744 में सेल्सियस की मृत्यु के बाद पैमाना आधुनिक रूप में उलट दिया गया। 1948 में, 9वीं सामान्य वजन और माप सम्मेलन ने आधिकारिक रूप से 'सेंटीग्रेड' का नाम बदलकर 'सेल्सियस' कर दिया।