Першими термометрами, якими користувалися, були рідинні термометри. Вони представляли собою тонкі скляні трубочки, що закінчуються внизу кулькою. Шарик і нижня частина трубки заповнювалися рідиною (спирт, ртуть, масло). Ці перші флорентійські термометри виготовлялися з художнім смаком, і являють собою твори мистецтва (рис.4.2).
Що стосується термометричні шкал, то використовувалися найрізноманітніші способи їх побудови, до кінця XVIII ст. їх було відомо близько двадцяти, з яких до наших днів збереглося три.
В основу побудови термометричні шкал, що використовуються в наш час, покладено принцип, пропозицій голландським склодувом і фізиком-любителем Фаренгейтом і шведським астрономом Цельсієм. Принцип заснований на використанні так званих реперних точок, тобто теплових станів, що відрізняються своєю сталістю. Такими точками були температури танення льоду і кипіння води при атмосферному тиску.
У 1742 р Цельсій запропонував наступний спосіб градуювання. Термометр наводиться в контакт з тающим льодом, і після встановлення теплової рівноваги рівень рідини в термометрі відзначається деяким числом.
В шкалою Цельсія це 0º С (рис. 4.3а). Потім тане лід замінюється киплячою водою, і новий рівень рідини в термометрі відзначається числом, яке відрізняється від першого на 100 (рис. 4.3б). Різниця рівнів ділиться на 100 рівних частин - градусів. Ще до Цельсія Фаренгейт, використовуючи ті ж реперні точки, виготовляв термометри, в яких температура талого льоду відзначалася числом 32, а температура киплячої води - числом 212, так що інтервал температур "тане лід-кипляча вода" виявився розділеним на 180 градусів. Були запропоновані й інші температурні шкали (рис. 4.5).
Як бачимо, в побудові термометричні шкал був чималий свавілля. Довільними були як вибір температур самих реперних точок, так і число градусів, на які ділився інтервал між крапками реперів.
Для нас тут важливо, що, розділяючи інтервал температур між точками танення льоду і кипіння води на рівні частини (на 100 або 180), ми тим самим вважаємо заздалегідь, що обсяг рідини, якою заповнений термометр, строго лінійно залежить від температури. Якщо позначити обсяг рідини при температурі танучого льоду через V 0, обсяг тієї ж рідини при температурі киплячої води - через V, а самі ці температури - через t 0 і t, то розподіл інтервалу температур на рівні частини означає, що
де с - постійна величина. Якщо прийняти, що t 0 = 0, то отримуємо
Чи можна перевірити, що обсяг, справді, лінійно залежить від температури? Очевидно, немає. Адже для дослідної перевірки необхідно користуватися термометром. Але при влаштуванні термометра заздалегідь було припущено, що обсяг пропорційний температурі.
Для техніки вимірювання температур важливо, що термометри з різними рідинами дають при вимірюванні однієї і тієї ж температури незбіжні показання, причому відмінність в показаннях не однаково в різних температурних областях. У зв'язку з цим виникла необхідність у створенні якогось стандартного термометра, користуючись яким можна було б проградуювати інші термометри.
В даний час стандартним термометром служить так званий газовий термометр постійного об'єму. У газовому термометрі в якості величини, що залежить від температури, за якою судять про саму температурі, приймається тиск газу в закритій посудині, тобто при постійному обсязі. Досвід показує, що тиск нагрітого газу більше, ніж холодного. Сам газовий термометр складається з посудини A, заповненого ідеальним газом (будь-який газ при малому тиску), і приєднаного до нього манометра M для вимірювання тиску (рис. 4.4).
Якщо посудину помістити в тане лід, а потім в киплячу воду і виміряти значення тисків при цих температурах, забезпечивши теплова рівновага, то виявиться, що тиск при температурі киплячої води в 1,366 рази більше, ніж при температурі танучого льоду. Якщо позначити тиск і температуру, відповідні киплячій воді, через P і T, а значення цих величин для талого льоду - через P 0 і T 0, то з досвіду маємо
Щоб не поривати із тепер за двісті років звичної стоградусной шкалою Цельсія, як і раніше вважають, що
Різниця тисків при температурах кипіння води і талого льоду ділять на 100 рівних частин - градусів. Це означає, що і тепер покладається, що тиск газу при постійному обсязі лінійно залежить від температури. Таким чином, вимір температури засноване на тому, що тиск газу і його температура вважаються пропорційними один одному (Р = αТ). Приписувати температурі танучого льоду значення нуль тепер немає необхідності. Її можна просто обчислити. З огляду на пропорційність тиску і температури, можна записати:
але 
, Отже, і 
, Звідки випливає, що Підставляючи (4.7) в (4.5), знаходимо 1,3661 Т0 - Т0 = 100. (4.8) З (4.8) отримуємо
Таким чином, температура танення льоду з цієї нової шкалою одно не нулю, а 273,15 градуса. Цим і відрізняється нова шкала від старої шкали Цельсія (рис. 4.5). А нуль температури на 273,15 градуса нижче температури танення льоду. Це, як кажуть, абсолютний нуль. Це та температура, при якій тиск ідеального газу стало б рівним нулю, якщо б така температура була досягнута, і якби газ при цій температурі залишався ще газом. Оскільки тиск газу не може бути негативним, то температура, виміряна за абсолютною шкалою, не може приймати від'ємних значень.
Описана температурна шкала носить назву абсолютної шкали температур, або шкали Кельвіна. Температура, яка відлічується по цій шкалі, називається абсолютною температурою. Позначається вона літерою T і виражається в градусах Кельвіна (скорочено К).
На практиці при вимірюванні температури користуються і шкалою Цельсія, її позначають буквою t і висловлюють в градусах Цельсія (скорочено ºС). Очевидно, що співвідношення між температурами T і t можна представити у вигляді
У термодинаміки майже завжди користуються шкалою Кельвіна.
За прийнятим способом вимірювання температури тиск P довільної маси газу M, що містить N молекул, в посудині об'ємом V пропорційно температурі.
Формулу (4.6) можна представити у вигляді:
Співвідношення (4.11) показує, що відношення тиску газу до абсолютної температурі при постійному обсязі є величина постійна.
Це цікаво