Das Quecksilberthermometer besteht aus einem kugelförmigen oder zylindrischen Glasgefäss, an welches eine enge Röhre angeschmolzen ist. Das Glasgefäss und ein Teil der Röhre ist mit Quecksilber gefüllt. Um die Lagenänderung[6] des Endes der Quecksilbersäule in der Röhre bestimmen zu können, ist hinter oder auf der letzteren eine Skala angebracht. Diese Lagenänderung ist bei derselben Temperaturänderung um so grösser, je grösser das Volumen des Quecksilbers und je enger das angesetzte Rohr ist. Um die Angaben der Thermometer vergleichbar zu machen, bestimmt man auf der Skala zunächst zwei Punkte, an denen das Ende der Quecksilbersäule sich bei[7] zwei bestimmten Temperaturen befindet. Diese Punkte sind der Gefrierpunkt, entsprechend der Temperatur des gefrierenden Wassers oder des schmelzenden Eises, und der Siedepunkt, entsprechend der Temperatur des bei[7] 760 mm Barometerstand siedenden, reinen Wassers. Diese Punkte heissen Fundamentalpunkte und ihr Abstand[8] heisst Normalabstand. Man erhält die Skala, indem man[5] diesen Normalabstand in eine bestimmte Anzahl gleicher Teile teilt, welche man Grade nennt. 24. Die in der Wissenschaft allein gebrauchte Skala ist die hundertteilige oder Zentesimalskala. Bei[7] dieser ist der Gefrierpunkt mit 0°, der Siedepunkt mit 100° bezeichnet. Ein homogener starrer Körper dehnt sich nach allen Richtungen hin gleichmässig aus, d. h. alle Dimensionen vergrössern sich um[1] denselben Bruchteil ihrer ursprünglichen Länge. Man nennt den Bruchteil der ursprünglichen Grösse des Körpers, um[1] welche dieselbe bei einer Temperaturänderung um[1] 1° C sich ändert, den Ausdehnungskoeffizienten (für Eisen z. B. 0,0000123). Bei genauen Längenmessungen ist zu beachten, dass die Länge des Massstabes von der Temperatur abhängt. Ist z. B. ein eiserner Massstab bei 15° C gerade 5 m lang, so ist seine Länge bei 25° C=5 (1 + 0,0000123[25-15]) = 5,000615 m. Bei -5° C dagegen ist sie 5(1+0,0000123 [-5-15]) = 4,99877 m d. h. bezw.[2] 0,6 mm zu lang und 1,2 mm zu kurz. Die Kraft, mit der die Ausdehnung und Zusammenziehung der Metalle erfolgt, ist ebensogross wie die, welche erforderlich wäre, um dieselbe Aenderung durch mechanischen Zug oder Druck hervorzubringen. Man muss deshalb eiserne Träger[3], Brücken, Dampfkessel etc. so mit dem Mauerwerk[4] verbinden, dass sie sich ungehindert ausdehnen und zusammenziehen können. Eiserne Radreifen[5] werden heiss aufgezogen, damit sie nach dem Erkalten das Rad fest zusammenpressen. Dasselbe gilt[6] von den sogenannten Schrumpfringen[7] der grossen Geschützrohre.