Thermometer – Wie können wir die genaue Temperatur messen?
„Am Sonntag steigt das Quecksilber auf 26 Grad.“ – So etwas kann man gelegentlich im Wetterbericht hören. Aber warum eigentlich Quecksilber?Klassische Quecksilberthermometer basieren auf einem sehr einfachen Prinzip, das man aus dem Alltag kennt. Bei Wärme dehnen sich die meisten Stoffe aus, bei Kälte ziehen sie sich zusammen. Quecksilber hat die besondere Eigenschaft, dass es sich in allen Temperaturbereichen fast gleich viel ausdehnt. Das heißt, Quecksilber vergrößert sein Volumen bei einer Temperaturerhöhung von -11 auf -10°C genau so viel wie z.B. bei einer Erwärmung von 35 auf 36°C.In einem Quecksilberthermometer gibt es unten einen runden Behälter, in dem sich das flüssige Metall befindet. Oben schließt sich ein sehr dünnes Glasröhren an, in das der Anteil des Quecksilbers fließt, der nicht mehr in den Behälter passt. An diesem Röhrchen ist eine Skala angebracht, an der man die Temperatur ablesen kann – je nachdem, wie hoch das Quecksilber gestiegen ist. Weil die Ausdehnung unabhängig von der Temperatur immer gleich ist, liegen die Striche immer im gleichen Abstand.Mittlerweile gibt es natürlich noch viele andere Methoden, die Temperatur zu messen, ohne, dass ein Mensch sie von einer Skala ablesen muss. Die am weitesten verbreitete ist das sogenannte Widerstandsthermometer, dessen Messeinheit ein dünner Metalldraht ist. Wenn durch den Draht Strom fließt, weist er einen Widerstand auf, der wiederum von der Temperatur abhängt. Wird dieser Widerstand gemessen, kann man ihm die zugehörige Temperatur zuordnen. So eine Temperaturmessung kann vollautomatisch und in hoher Frequenz aufgezeichnet werden und wird daher heutzutage an den meisten Wetterstationen verwendet.Für die, die es ganz genau wissen wollen: Beide Messmethoden basieren darauf, dass sich die Atome eines Stoffes umso schneller bewegen, je wärmer es ist. 🤓
Text: Felix Herz
Bild: Jana Ulrich