Comment fonctionne un thermomètre Galileo?

basé sur un thermoscope inventé par Galileo Galilei au début des années 1600, le thermomètre sur le bureau de votre collègue est appelé un thermomètre Galileo. Un thermomètre simple et assez précis, aujourd’hui il est principalement utilisé comme décoration. Le thermomètre Galileo se compose d’un tube de verre scellé rempli d’eau et de plusieurs bulles flottantes. Les bulles sont des sphères de verre remplies d’un mélange liquide coloré. Ce mélange liquide peut contenir de l’alcool ou simplement de l’eau avec du colorant alimentaire.,

attaché à chaque bulle est une petite étiquette métallique qui indique une température. Un symbole de nombre et de degré sont gravés dans l’étiquette. Ces étiquettes métalliques sont en fait des contrepoids calibrés. Le poids de chaque étiquette est légèrement différent des autres. Puisque les bulles sont toutes en verre soufflé à la main, elles ne sont pas exactement de la même taille et de la même forme. Les bulles sont calibrées en y ajoutant une certaine quantité de fluide afin qu’elles aient exactement la même densité., Ainsi, après que les étiquettes pondérées sont attachées aux bulles, chacune diffère très légèrement en densité (le rapport masse / volume) des autres bulles, et la densité de toutes est très proche de la densité de l’eau environnante.,

Si vous avez lu cette question, alors vous savez qu’un objet immergé dans un fluide subit deux forces principales: la traction vers le bas de la gravité et de la hausse de la poussée de flottabilité. C’est la force de gravité vers le bas qui fait fonctionner ce thermomètre.,

L’idée de base est que, lorsque la température de l’air à l’extérieur, le thermomètre des modifications de la température de l’eau entourant les bulles. À mesure que la température de l’eau change, elle se dilate ou se contracte, modifiant ainsi sa densité. Ainsi, à n’importe quelle densité donnée, certaines des bulles flotteront et d’autres couleront. La bulle qui coule le plus indique la température actuelle approximative.,

prenons cet exemple:

disons qu’il y a cinq bulles dans le thermomètre:

la bulle bleue (60 degrés) est la bulle la plus lourde (la plus dense), et chaque bulle par la suite est légèrement plus légère, la bulle rouge étant la plus légère. Maintenant, disons que la température dans la pièce est de 70 degrés., Puisque l’air environnant est de 70 degrés, nous savons que l’eau à l’intérieur du thermomètre est également d’environ 70 degrés. Les bulles bleues et jaunes (60 et 65 degrés, respectivement) sont calibrées de sorte qu’elles aient des densités plus élevées que l’eau à cette température, de sorte qu’elles coulent. Les bulles violettes et rouges ont chacune une densité inférieure à celle de l’eau environnante, elles flottent donc tout en haut du thermomètre., Puisque la bulle verte est calibrée pour représenter 70 degrés, la même température que l’eau, elle coule légèrement de sorte qu’elle flotte juste en dessous des bulles violettes et rouges indicating indiquant ainsi la température de la pièce!