في نهاية القرن السابع عشر أصبح مكشافُ جاليليو مقياسًا حراريا غازيًا ذا حجم ثابت على يد الفيزيائي الفرنسي غواليم أمونتون، وتوصَّل أمونتون إلى نتيجةٍ مُهمَّة مفادها: «أنَّ الكتل غير المتساوية من الهواء تزداد بالتساوي في الضغط بسبب درجات متساوية من الحرارة والعكس صحيح.» وتتضمن هذه النتيجة أمرين مهمين؛ الأول ازدياد سرعة الصوت مع درجة الحرارة. والثاني إشارة غير مباشرة لفكرة درجة الحرارة المطلقة، وهي الفكرة التي ستظهر بعد قرن ونصف على يد اللورد كلفن عام 1848م.⁶⁴

وقد دفعت فكرة النقطة الثابتة المرجعية أمونتون لتبني جانبٍ منها، فاختار نقطة غليان الماء كدرجة حرارة مرجعية له، لكنه سَجَّل تغيُّرات الضغط التي لاحظها في وحدات عشوائية مُفضّلا ذلك على الأجزاء الكسرية من الضغط الإجمالي عند درجة الحرارة المرجعية. وبالنتيجة؛ فإن أدقّ ما استطاع التوصل إليه عن مفهوم درجة الحرارة المطلقة هو ملاحظة أن «أقصى برودة لقياس درجة الحرارة المطلقة هذه. هي تلك التي تستطيع إنقاص مرونة الهواء بحيث لا يبقى أي ثقل مطلقًا.» ⁶⁵

ما يميز عمل أمونتون عن الآخرين هو أنَّه اعتمد نقطةً ثابتة (درجة غليان الماء) في مكشافه، واستبدل السائل الكحولي بالزئبق ⁶⁶ وجعله ذا حجم ثابت بدلًا من الضغط الثابت بسبب استخدام الزئبق؛ ففي أداة أمونتون السابقة كان يتم تحديد زيادات درجة الحرارة المتساوية بزيادات الحجم المتساوية، إنما ليس بضغط ثابت، والذي بدوره من المفترض بأن يتوافق مع الزيادات المتساوية في طول الأنبوب الضيق الذي يتمدد الهواء من خلاله. أدرك أمونتون صعوبة صناعة الأنبوب الضَّيق الطويل ذي القُطر الموحد؛ ولهذا السبب، ادَّعى التفوق في مكشاف حرارته الجديد؛ فقد كانت التغيرات طفيفة في قطر الأنبوب الجانبي الذي طرأ عليه تأثير ضئيل على قراءة الضغط. ⁶⁷

(إلى اليمين) مكشاف أمونتون الحراري المغلق، إلى اليسار مكشاف أمونتون ضغط الهواء الحراري. مصدر الصورتين:

Barnett, Martin K., The Development of Thermometry and the Temperature Concept, p. 309

________________________________________________________

هوامش

(64) Hunt, F.V. Origins in acoustics, p. 155

(65) Hunt, F.V. Origins in acoustics, p. 156

(66) يذكر أحد المؤرخين أن أوله رومر وكريستيان وولف أيضًا من أوائل العلماء الذين وضعوا الزئبق بدلا من الكحول عام 1709م. عن:  Bolton, Henry Carrington, Evolution of the Thermometer, p.56

(67) Barnett, Martin K., The Development of Thermometry and the Temperature Concept, p. 309,

مواضيع ذات صلة

الاهتمامات البيئية العالمية "فيزياء الطاقة المستدامة: استجابة علمية للاهتمامات البيئية العالمية"

سلوك الغازات وخصائصها العامة

الديناميكا الحرارية الجزيئية

توزيع بولتزمان

العلاقات بين الخواص

القانون الثالث للديناميكا الحرارية

الطاقة الحرة

القانون الثاني للديناميكا الحرارية

القانون الأول للديناميكا الحرارية

Order and entropy

Irreversibility

The Clausius-Clapeyron equation