Kalibracja termometru przy użyciu dwóch punktów stałych Celsjusza

Wybierz wąskootworową (kapilarną) rurkę szklaną o długości około 30 cm, zatopio­ną na jednym końcu, z małym kulistym zbiornikiem wydmuchanym na zatopiony­m końcu. Rtęć rozszerza się liniowo z temperaturą w tym zakresie, co czyni ją idealną do skal o równych podziałkach. Celsius użył rtęci zamiast alkoholu, ponieważ rtęć nie zwilża szkła i ma prawie liniowy współczynnik rozszerzalności między 0°C a 100°C.

Delikatnie ogrzej szklaną bańkę, aby rozszerzyć uwięzione powietrze, następnie odwróć otwarty koniec do naczynia z rtęcią. W miarę stygnięcia bańki ciśnienie atmosferyczne wtłacza rtęć do rurki. Powtarzaj, aż bańka i część rurki będą wypełnione ciągłym słupem rtęci bez pęcherzyków powietrza.

Po napełnieniu zatop otwarty koniec rurki kapilarnej, topiąc szkło płomieniem. Słup rtęci jest teraz uwięziony w zamkniętym układzie.

Napełnij zlewkę z borokrzemianowego szkła pokruszonym lodem i dodaj wystarczająco dużo wody destylowanej, aby wypełnić szczeliny między kawałkami lodu. Delikatnie zamieszaj. Tworzy to stabilną równowagę dokładnie przy 0°C.

Całkowicie zanurz bańkę rtęciową w mieszaninie lód-woda. Utrzymuj stabilnie przez co najmniej 5 minut, aby rtęć osiągnęła pełną równowagę.

Gdy rtęć jest w pełni zrównoważona, użyj diamentowego rylca lub cienkopisowego markera trwałego, aby wyryć linię odniesienia na rurce szklanej dokładnie na szczycie słupa rtęci.

Przed ustaleniem punktu wrzenia sprawdź barometr rtęciowy. Standardowe ciśnienie atmosferyczne wynosi 760 mmHg (101,325 kPa).

Napełnij kolbę florentyńską do połowy wodą destylowaną i umieść na pierścieniu statywu nad palnikiem spirytusowym. Zamontuj zacisk do trzymania rurki termometru tak, aby bańka rtęciowa znajdowała się w przestrzeni parowej tuż nad powierzchnią wody.

Zapal palnik spirytusowy i podgrzej wodę do ciągłego, intensywnego wrzenia. Poczekaj, aż wrzenie się ustabilizuje.

Z termometrem umieszczonym w słupie pary, odczekaj 3-5 minut, aż rtęć przestanie się podnosić i ustabilizuje się.

Wyryj lub zaznacz drugą linię odniesienia na szczycie słupa rtęci.

Używając precyzyjnej linijki lub cyrkla, zmierz dokładną odległość w milimetrach między oznaczeniem punktu zamarzania a oznaczeniem punktu wrzenia. Ta odległość reprezentuje interwał fundamentalny — zmianę temperatury o 100 stopni.

Oblicz długość każdego stopnia, dzieląc całkowity interwał przez 100. Używając cyrkla ustawionego na tę odległość, oznacz każdy stopień wzdłuż rurki od punktu zamarzania do punktu wrzenia.

Kontynuuj ten sam równy odstęp poniżej oznaczenia zamarzania i powyżej oznaczenia wrzenia, na ile pozwala rurka.

Umieść gotowy termometr z powrotem w kąpieli lód-woda i potwierdź, że rtęć dokładnie pokrywa się z oznaczeniem 0°C.

Umieść termometr z powrotem w słupie pary nad wrzącą wodą. Potwierdź, że rtęć pokrywa się z oznaczeniem 100°C. Metoda Celsjusza osiąga dokładność około ±0,1°C.

Przymocuj wyskalowaną rurkę do listwy z drewna, mosiądzu lub kości słoniowej za pomocą opasek z drutu lub cementu. Wyryj lub wydrukuj skalę liczbową na płytce.

Celsius przypisał 0° wrzeniu i 100° zamarzaniu — odwrotnie niż nowoczesna konwencja. Jego uzasadnienie jest dyskusyjne: jedna teoria głosi, że chciał uniknąć liczb ujemnych w szwedzkich temperaturach zimowych (Uppsala regularnie osiąga −20 do −30°C). Skala została odwrócona do nowoczesnej formy po śmierci Celsjusza w 1744 roku. W 1948 roku 9. Generalna Konferencja Miar i Wag oficjalnie zmieniła nazwę „stopień stuleniowy" na „stopień Celsjusza".