8. Dilatazione dei liquidi. — Occorre distinguere la dilatazione apparente dei liquidi, contenuti per necessità in un vaso che aumenta di capacità col riscaldamento, dalla loro dilatazione assoluta, corrispondente alla effettiva diminuzione di densità espressa dalle (4).

Ed è chiaro che la dilatazione assoluta è eguale alla dilatazione apparente, aumentata della dilatazione del recipiente.

L’aumento di capacità di quest’ultimo può essere talvolta calcolato, osservando che un solido cavo si dilata come se fosse pieno; e perciò detta V₀ la capacità a 0°, V_t quella a t° e K il coefficiente di dilatazione sarà

V_t = V₀ (1 + K t)

Ma comunemente K non è conosciuto per via diretta; così, se si tratta di vetro, il suo coefficiente di dilatazione è diverso da una qualità all’altra.

Si procede quindi diversamente. Profittando del principio dei vasi comunicanti con liquidi eterogenei (Vol 1°, § 67) e introducendo in due branche verticali mercurio a 0° e mercurio a 100°, si è potuto, dalle altezze raggiunte dal mercurio nelle due branche, avere il rapporto delle sue densità a 0 e a 100°; e allora, per mezzo della formola (4), si è calcolato il coefficiente di dilatazione assoluta del mercurio; Regnault ottenne, in seguito a esperienze molto accurate:

β = 0,000181

Se adesso si riempie di mercurio un pallone qualsiasi di vetro, munito di un cannello calibrato, e se ne osserva la dilatazione apparente, per es. tra 0 e 100° si può, conoscendo la dilatazione apparente e l’assoluta, calcolare, per differenza, la dilatazione del recipiente. E allora, aggiungendo quest’ultima alla dilatazione apparente osservata con un altro liquido, si può ottenere la dilatazione assoluta di questo.

Segnaleremo in proposito una importante anomalia dell’acqua. Essa, scaldata progressivamente a partire da 0°, va contraendosi invece di dilatarsi, fino a +4°; acquista perciò a questa temperatura il minimo volume e la massima densità, e al di sopra di 4° comincia a dilatarsi come tutti gli altri corpi.

È perciò che in un recipiente che contiene acqua raffreddata dal di sopra gli strati più freddi si portano in principio verso il fondo; ma quando questo è occupato da acqua a 4°, che ha perciò la massima densità, non vien più spostata dall’acqua più fredda che si raccoglie in alto, fino a congelarsi. L’apparecchio della fig. 13 serve per la riproduzione di questa importante esperienza.