Đây là loại nhiệt kế đặc biệt dùng trong phương pháp nhiệt lượng kế, có thể xác định biến thiên nhiệt độ nhỏ (ΔT < 5℃), nhưng không dùng để đo giá trị tuyệt đối của nhiệt độ. Đặc điểm đặc biệt là nhờ trên nhiệt kế có bầu thủy ngân phụ, có vai trò giúp thay đổi lượng thủy ngân trong bầu chính và do đó có thể áp dụng nhiệt kế trong khoảng nhiệt độ khá lớn (0℃ ÷ 200℃). Độ chia nhỏ nhất của nhiệt kế là 0,01℃ nên có khả năng đo được ΔT rất nhỏ.

Cấu tạo:

Gồm ba phần: bầu thủy ngân chính, thân nhiệt kế và bầu thủy ngân phụ.

Thân nhiệt kế gồm 2 đoạn: đoạn thân trên nối liền với bầu thủy ngân phụ và đoạn thân dưới là thang chia độ có vạch chia, được đánh số khoảng từ 0 đến 5, độ chia nhỏ nhất là 0,01℃. Trên đoạn thân trên có chia vạch tương tự như nhiệt kế đo nhiệt độ thông thường, độ chia nhỏ nhất là 2℃.

Hiệu chỉnh nhiệt kế (Calibration):

Trước khi thí nghiệm, cần điều chỉnh lượng thủy ngân trong bầu chính sao cho ở nhiệt độ thí nghiệm, mức thủy ngân luôn nằm giới hạn của thang chia độ trong đoạn dưới và phù hợp với mức tăng hay giảm nhiệt độ cần xác định.

Các bước hiệu chỉnh:

1. Xoay nhiệt kế sao cho thủy ngân trong bầu phụ di chuyển đến đoạn trên của thân nhiệt kế.

2. Làm nóng bầu chính của nhiệt kế (nắm trong lòng bàn tay hay ngâm trong nước ấm) để thủy ngân trong bầu chính dâng lên nối liền với thủy ngân trong bầu phụ.

3. Ngâm bầu chính của nhiệt kế vào cốc nước có nhiệt độ cao hơn của môi trường cần đo, theo dõi mức thủy ngân ở đoạn thân trên. Khi mức thủy ngân đạt đến nhiệt độ môi trường cần đo, nhanh chóng rút nhiệt kế ra khỏi cốc nước, quay ngược nhiệt kế và giữ thẳng đứng. Khi đó cột thủy ngân tách rời ra thành hai đoạn.

4. Xoay nhiệt kế sao cho thủy ngân trong đoạn thân trên di chuyển đến bầu phụ.

5. Ngâm bầu chính của nhiệt kế vào môi trường cần đo để kiểm tra lại mức thủy ngân trong đoạn thân dưới.

Lặp lại các bước trên nếu chưa đạt yêu cầu.