Volta si dedicò negli anni che vanno dal 1792 al 1796 a ricerche sulla densità e tensione dei vapori saturi e sulla loro dipendenza dalla temperatura. Nell’ambito di questi studi inventò un apparecchio per lo studio della dilatazione dell’aria.

Termometro per lo studio della dilatazione dell’aria (Tempio Voltiano, Como)

Un vaso di vetro, formato da un bulbo collegato con un cilindro graduato, viene parzialmente riempito di acqua e posto capovolto in un grande recipiente, pure contenente acqua, in modo che risulti completamente immerso; una certa quantità di aria resterà imprigionata nel bulbo e in parte del cilindro e il volume di tale aria potrà essere determinato attraverso le tacche segnate sul cilindro stesso.

Disegno di termometro per lo studio della dilatazione dell’aria (A. Volta, Memoria sull’uniforme dilatazione dell’aria, dalla Collezione Antinori, Tomo III).

Se si riscalda l’acqua questa a sua volta riscalderà l’aria che si dilaterà spingendo fuori dal cilindro una certa quantità di acqua. Se il riscaldamento è abbastanza lento si può supporre che la temperatura dell’aria sia eguale a quella dell’acqua che la circonda, allora, misurando la temperatura dell’acqua e il volume dell’aria alle diverse temperature e possibile ricavare la legge di dilatazione dell’aria.

Volta trovò che l’aumento di volume è direttamente proporzionale all’aumento di temperatura; più precisamente, per ogni grado di temperatura il volume cresce di una quantità pari a 1/273 del volume del gas a 0°C. (Si veda la “Memoria sull’uniforme dilatazione dell’aria”).