Η Θερμοκρασία
Το Θερμόμετρο
Θερμομετρικές Κλίμακες
Μετατροπές Θερμοκρασιών
Κατασκευή Θερμόμετρου
Θερμόμετρο Μεγίστου - Ελαχίστου
Μετατροπές Θερμοκρασιών
 

Στη γενική της σημασία η έννοια της θερμοκρασίας μας δείχνει το πόσο ζεστό ή κρύο είναι ένα σώμα. Για έναν επιστήμονα όμως η θερμοκρασία εκφράζει το πόσο γρήγορα ή αργά κινούνται τα μόρια ενός σώματος.

Ο ατμοσφαιρικός αέρας θερμαίνεται από τον ήλιο και το εσωτερικό της γης. Σπουδαιότερη πηγή θερμότητας όμως είναι ο ήλιος, που η ακτινοβολία του είναι η πρωταρχική αιτία των φαινομένων της γήινης ατμόσφαιρας. Η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας παρουσιάζει ανώμαλες και κανονικές μεταβολές. Οι ανώμαλες οφείλονται στην εναλλαγή των αέριων μαζών, στον άνεμο, στη νέφωση κτλ. και οι κανονικές στην περιστροφική κίνηση της γης.

Η θερμοκρασία της γης στους διάφορους τόπους της δεν είναι η ίδια. Η θερμοκρασία ενός τόπου εξαρτάται από το πόσο ψυχρός ή θερμός είναι ο αέρας, που βρίσκεται σ’ αυτόν τον τόπο.
Η μεγαλύτερη θερμοκρασία που έχει καταγραφεί επίσημα στη γη είναι 58°C (136°F) στην Ελ Αζίζια της Λιβύης. Αντίστοιχα η μικρότερη είναι -89°C (-128°F) στο Βόστοκ της Ανταρκτικής.
Ο αέρας θερμαίνεται η ψύχεται ανάλογα:

1. Με τη θέση και το γεωγραφικό πλάτος του τόπου, αν, δηλ., είναι κοντά στη θάλασσα, στον κάμπο ή στο βουνό, αν βρίσκεται κοντά στον ισημερινό η στους πόλους.
2. Με την εποχή· αν είναι άνοιξη, καλοκαίρι, φθινόπωρο ή χειμώνας.
3. Με τις καιρικές συνθήκες· αν είναι συννεφιά, αν φυσούν ψυχροί άνεμοι.

Κλίμακα Κελσίου

Ο Κέλσιος χρησιμοποίησε ένα σωλήνα, που στο κάτω μέρος κατάληγε σε σφαιρικό δοχείο γεμάτο με υδράργυρο. Θέρμανε σε υδρατμούς το θερμόμετρο του, σημείωσε το βαθμό 100° εκεί που σταμάτησε η διαστολή του υδραργύρου και έκλεισε το στόμιο του σωλήνα, λιώνοντας το γυαλί με φωτιά. Έβαλε στη συνέχεια τη βάση του θερμόμετρου σε τριμμένο πάγο. Εκεί που σταμάτησε η συστολή του υδραργύρου σημείωσε το βαθμό 0°. Ύστερα, χώρισε με προσοχή και ακρίβεια την απόσταση σε 100 ίσα μέρη και καθένα από αυτά τα μέρη ονομάζεται βαθμός Κελσίου (1 ⁰C).
Για να μετράμε θερμοκρασίες μικρότερες του μηδενός ο σωλήνας του θερμόμετρου χωρίζεται σε ίσα διαστήματα κάτω από το 0°. Τους βαθμούς πάνω από το 0° τους σημειώνουμε με το σημείο της αριθμητικής + (συν) και τους κάτω από το 0° με το - (πλην).

Κλίμακα Φαρενάιτ (Fahreneit)

Ο Φαρενάιτ, ταυτόχρονα σχεδόν, κατασκεύασε το θερμόμετρο του. Το θερμόμετρο κλίμακας Φαρενάιτ δείχνει 32° βαθμούς εκεί που λιώνει ο πάγος δηλαδή όπου δείχνουν 0° τα θερμόμετρα της κλίμακας του Κελσίου και του Ρεομύρου, και 212° βαθμούς εκεί που βράζει το νερό, εκεί δηλαδή που το θερμόμετρο του Κελσίου δείχνει 100° και του Ρεομύρου 80°. 

Κλίμακα Ρεομύρου

Ο Ρεομύρος, την ίδια εποχή (1740), με την ίδια μέθοδο, κατασκεύασε το θερμόμετρο του με μια μόνο διαφορά. Εκεί που σταμάτησε η διαστολή του υδραργύρου πάνω στους ατμούς σημείωσε τον αριθμό 80°, αντί του 100° του Κελσίου. Έτσι, οι βαθμοί του είναι μεγαλύτεροι. Οι 100° του Κελσίου αντιστοιχούν σε 80° του Ρεομύρου.

Συνήθως, στα θερμόμετρα τοίχου, δίπλα στο σωλήνα με τον υδράργυρο, πάνω σε ξύλινη, μεταλλική ή πλαστική βάση, είναι χαραγμένες και οι τρεις κλίμακες κι έχουν στην κορυφή τα αρχικά των εφευρετών τους C R F. Εκεί, βλέπουμε· πως στο 0°, των κλιμάκων C (Κελσίου) και R (ή Ρ) αντιστοιχεί το 32° του F (ή Φ). Και στο 100° του C αντιστοιχεί το 80° του R και το 212° του F.

Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν και την κλίμακα Κέλβιν στην οποία το απόλυτο μηδέν (δηλ. εκεί που μια ουσία δεν έχει καμία απολύτως θερμική ενέργεια) αντιστοιχεί στους  – 273 ⁰C. Οι βαθμοί της κλίμακας Κέλβιν έχουν το ίδιο μέγεθος με τους βαθμούς Κελσίου και συνεπώς η θερμοκρασία τήξης του πάγου αντιστοιχεί σε 273 ⁰C.