Un thermomètre à air est un appareil qui mesure la température de l’atmosphère intérieure ou extérieure. Le type le plus courant consiste en un long tube qui contient du mercure ou de l’alcool coloré à la base, bien qu’il existe également d’autres types, tels que les thermomètres à ressort et numériques. Lorsque la température atmosphérique augmente, le matériau à l’intérieur du thermomètre à air se dilate. Inversement, lorsque l’air se refroidit, la matière se contracte et redescend. Les thermomètres utilisent des échelles de température, soit Fahrenheit, Celsius ou Kelvin, pour fournir une mesure de la chaleur en degrés.
L’un des premiers thermomètres a été inventé par Galilée il y a environ 400 ans pour mesurer la température de l’eau, mais les appareils pour mesurer la température de l’air n’ont été développés que beaucoup plus tard. En général, l’idée d’un thermomètre à air est basée sur le fait que les liquides et les gaz se dilatent lorsqu’ils sont chauffés et se contractent lorsqu’ils sont refroidis. Les premiers thermomètres à air utilisaient la même mécanique de base que la plupart des instruments utilisés aujourd’hui : un tube de verre rempli à l’extrémité de mercure ou d’alcool coloré qui monte à travers le tube lorsqu’il est chauffé. Les premiers thermomètres contenaient de l’eau, mais les versions ultérieures sont passées à l’alcool ou au mercure car leurs points de congélation sont plus bas.
Le tube d’un thermomètre a généralement une échelle imprimée qui donne une mesure de la température, et le liquide à l’intérieur monte jusqu’à un certain point sur cette échelle en fonction de la température. Aux États-Unis, l’échelle Fahrenheit est la plus couramment utilisée, qui commence à un point de congélation de 32 degrés. L’échelle Celsius est utilisée en Europe et dans la plupart des régions du monde en dehors des États-Unis et commence par zéro degré comme point de congélation. L’échelle Kelvin est un troisième type de mesure basé sur le concept théorique du zéro absolu, un point auquel les molécules cessent complètement de bouger et ne peuvent pas se refroidir. Il est principalement utilisé dans des applications scientifiques.
Un autre type de thermomètre à air utilise une bobine métallique thermosensible fixée à un cadran ou à une jauge pour mesurer la température de l’air. Au fur et à mesure que l’air devient plus chaud, le ressort se dilate, ce qui fait que le pointeur se déplace plus haut. Un thermomètre à ressort peut ne pas être aussi précis qu’un thermomètre à liquide. Un thermomètre numérique contient un matériau sensible à la chaleur et affiche la mesure de la température sur un écran électronique plutôt que sur une échelle imprimée. Les thermomètres numériques peuvent souvent fonctionner plus rapidement que les autres types.