Жидкость в термометре Galileo - это вода. В воде внутри трубки плавают стеклянные пузырьки, также наполненные водой, содержащей простые пищевые красители, хотя иногда можно использовать спирт. Термометр Galileo - это точно функционирующая машина, которая сегодня чаще всего используется в качестве украшения.
Этот термометр основан на изобретении Галилея Галилея.История
Согласно Луи А. Блумфилду, термометр Galileo функционирует в соответствии с принципом плавучести Архимеда, который гласит, что любой объект в жидкости поддерживается силой, равной силе вытесняемой жидкости (см. «Домашняя страница термометров и термостатов»). ниже). При повышении температуры плотность воды в трубке термометра уменьшается. Это приводит к уменьшению вероятности всплывания стеклянных пузырьков.
Механика
Каждый стеклянный пузырь наполнен одинаковым количеством воды. К каждому прикреплен металлический ярлык с выгравированным номером и символом степени (см. «Работа термометра Galileo» ниже). Каждая металлическая бирка имеет различный вес, что имеет эффект тонкой калибровки пузырьков. Когда плотность воды в трубе увеличивается или сжимается, пузырьки плавают или тонут соответственно.
Функция
В термометре Galileo, оборудованном пятью стеклянными пузырьками, представлен диапазон температур 20 градусов. Самый легкий пузырь (тот, у которого самая маленькая металлическая метка) обозначает верхний диапазон температуры - например, 80 градусов. Следующий самый легкий пузырь указывает на 75 градусов и так далее до самого тяжелого пузырька в 60 градусов.
В холодный день чистая вода в трубе будет сокращаться, становясь более плотной. Когда вода сжимается, более легкие пузырьки всплывают на верх трубы, а более тяжелые пузырьки опускаются на дно. Какой бы пузырь не соответствовал температуре воды, он достигает нейтральной плавучести, плавая между самой легкой и самой тяжелой. Этот пузырь указывает приблизительную температуру.
(См. «Работа термометра Galileo» ниже для другого примера.)
Соображения
Термометр Galileo должен быть расположен вдали от окон и других источников нагрева или охлаждения. Например, термометр под прямыми солнечными лучами или возле холодного окна будет искажен и не будет точно отображать температуру. Если все пузырьки опустились на дно, вероятно, вода в термометре слишком горячая. Точно так же, если они все поднялись наверх, вода, вероятно, слишком холодная.
Заблуждения
Жидкость в термометрах Galileo не обязательно должна быть алкогольной или ртутной. Простая вода является достаточным и гибким проводником тепла. Не нужно добавлять пищевые красители в пузырьки, чтобы термометр работал. Скорее, различные цвета плавающих пузырьков облегчают идентификацию и более приятную эстетику.
