Flüssigkeiten dehnen sich bei Erwärmung aus und ziehen sich bei Abkühlung wieder zusammen. Dies nutzt man zum Bau von Flüssigkeitsthermometern aus. Um jedoch vergleichbare und zuverlässige Aussagen über die Temperaur machen zu können, muss ein Thermometer eine korrekte Skala besitzten. Um eine solche Skala zu bekommen, muss das Thermometer justiert bzw. kalibiriert werden. Dies geschieht im folgenden Versuch über die Kalibrierung an zwei Punkten - dem Eispunkt (Gefrierpunkt) von Wasser und dem Siedepunkt von Wasser (Dampfpunkt).
Versuchsdurchführung
Jetzt ist das Flüssigkeitsthermometer anhand der Phasenübergangspunkte von Wasser kalibriert. Den Abstand zwischen den beiden Punkten nennt man Fundamentalabstand. Anders Celsius schlug vor, diesen Abstand in 100 gleiche Teile zu unterteilen. Jeder dieser Teile stellt dann einen Temperaturabstand von \(1\,{\rm°C}\) dar. Die zugehörigen Zahlenwerte von \(T= 0\,{\rm°C}\) für den Eispunkt und \(T= 100\,{\rm°C}\) für den Siedepunkt von Wasser gehen auf eine willkürliche Festlegung zurück.
Hinweis: Man geht davon aus, dass bei den in Flüssigkeitsthermometern verwendeten Stoffen ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Flüssigkeitsvolumen und Temperatur über einen weiten Temperaturbereich hinweg besteht. Daher ist es sinnvoll den Fundamentalabstand gleichmäßig einzuteilen und auch Messungen von Temperaturen unter \(0\,{\rm°C}\) und über \(100\,{\rm°C}\) sind möglich.