Жидкость в термометре Галилея - это вода. Плавающие в воде в трубке стеклянные пузырьки также заполнены водой, содержащей простую окраску пищи, хотя иногда можно использовать спирт. Термометр Galileo - это точно функционирующая машина, которая чаще всего используется сегодня как украшение.
Этот термометр основан на изобретении Галилео Галилея.
история
Согласно Луи А. Блумфилду, термометр Галилео функционирует по принципу плавучести Архимеда, который утверждает, что любой объект в жидкости поддерживается силой, равной величине жидкости, которую он вытесняет (см. «Домашняя страница термометров и термостатов»,, ниже). По мере повышения температуры плотность воды в трубе термометра уменьшается. Это приводит к тому, что стеклянные пузырьки будут менее плавать.
механика
Каждый стеклянный пузырь заполняется тем же количеством воды. К каждому прикреплен металлический тег с выгравированным номером и символом степени (см. «Эксплуатация термометра Галилео» ниже). Каждая металлическая бирка представляет собой другой вес, который имеет эффект тонкой калибровки пузырьков. Поскольку плотность воды в трубе расширяется или сжимается, пузырьки плавают или опускаются соответственно.
функция
В термометре Галилео, оснащенном пятью стеклянными пузырьками, представлен диапазон 20 градусов температуры. Самый легкий пузырь (тот, у которого самая маленькая металлическая бирка) означает, например, верхний диапазон температуры - 80 градусов. Следующий легкий пузырь показывает 75 градусов и т. Д. Вплоть до самого тяжелого пузыря 60 градусов.
В холодный день прозрачная вода в трубке будет сокращаться, становясь более плотной. По мере того, как вода сжимается, более светлые пузырьки плавают к верхней части трубки, а более тяжелые пузырьки опускаются на дно. Какой бы пузырь наиболее близко соответствует температуре воды, достигается нейтральная плавучесть, плавающая между самыми легкими и тяжелыми. Этот пузырь указывает приблизительную температуру.
(См. «Эксплуатация термометра Galileo» ниже для другого примера.)
Соображения
Термометр Galileo следует располагать вдали от окон и других источников нагрева или охлаждения. Например, термометр под прямым солнечным светом или около холодного окна будет искажен и не точно отображает температуру. Если все пузырьки опустились на дно, вероятно, вода в термометре слишком горячая. Точно так же, если они все поднялись на вершину, вода, вероятно, слишком холодная.
заблуждения
Жидкость в термометрах Галилея не обязательно должна быть алкогольной или ртутной. Простая вода является достаточным и гибким проводником тепла. Не нужно добавлять к пузырькам пищевую окраску для работы термометра. Скорее, разные цвета плавающих пузырьков облегчают идентификацию и более приятную эстетику.