Tra il 1792 e il 1796 Volta si dedica allo studio della densità e della tensione dei vapori saturi e della loro dipendenza dalla temperatura. In questo contesto inventa un apparecchio specifico per analizzare sperimentalmente la dilatazione dell’aria.
Lo strumento è costituito da un vaso di vetro formato da un bulbo collegato a un cilindro graduato. Il recipiente, parzialmente riempito d’acqua, viene capovolto e immerso in un secondo vaso pieno d’acqua, in modo da imprigionare una quantità nota di aria nel bulbo e nel cilindro.
Il volume dell’aria intrappolata può essere determinato leggendo le tacche del cilindro graduato. In questo modo diventa possibile osservare con precisione le variazioni di volume dell’aria al variare delle condizioni sperimentali.
Riscaldando lentamente l’acqua che circonda il recipiente, anche l’aria al suo interno si riscalda e si dilata, spingendo fuori una parte dell’acqua dal cilindro. Se il riscaldamento è sufficientemente graduale, la temperatura dell’aria può essere considerata uguale a quella dell’acqua.
Misurando la temperatura dell’acqua e il volume dell’aria a diverse temperature, Volta ricava la legge della dilatazione uniforme dell’aria. Egli stabilisce che l’aumento di volume è proporzionale all’aumento di temperatura e che, per ogni grado, il volume cresce di 1/273 del volume del gas a 0 °C.
