Apparecchio di Hope

Lo studio della dilatazione termica dell'acqua ha mostrato che essa, alle pressioni ordinarie, raggiunge il massimo della densità, e quindi il minimo del volume, alla temperatura di ~4°C. La temperatura di massima densità diminuisce con l'aumentare della pressione ( per esempio è " -20°C a 200 Atm). Già gli accademici del Cimento (1670) si erano accorti di questo comportamento. Il fenomeno si può mettere in evidenza con l'esperienza di Hope e Rumford (1805). L'apparecchio di Hope è un vaso di vetro circondato a metà altezza di un manicotto di lavite rivestita di amianto. Sopra e sotto il manicotto sono posti due termometri (con scala da -20°C a +40°C) con il bulbo immerso nel vaso di vetro. Il ghiaccio contenuto nel manicotto raffredda l'acqua nella regione mediana del recipiente di vetro e questa, diventando più densa (e quindi più pesante), scende verso il fondo di modo che il termometro inferiore segna temperature sempre più basse mentre quello superiore si mantiene quasi stazionario. Quando si raggiunge in basso la temperatura di ~4°C, l'ulteriore raffreddamento provoca l'aumento di densità dell'acqua quindi la sua dilatazione: l'acqua raffreddata comincia a salire così che la temperatura segnata dal termometro inferiore si ferma a 4°C mentre nel termometro superiore si legge una rapida diminuzione della temperatura.

T. Hope, Observations on the contraaion of water by heat at low temperatures, in Trans. Edinb. Soc. V, 1805; Ann. Chim. et Phys. 53, 272, 1805. Hope, Thomas Charles [1766-1844] chimico inglese, professore all'Università di Edimburgo. Rumford Gilb Ann. 20, 369, 1805.

A. Battelli, P. Cardani [1916] vol. III, p. 66.