Hvordan fungerer et Galileo-termometer?

baseret på et termoskop opfundet af Galileo Galilei i begyndelsen af 1600-tallet, termometeret på din kollega”s skrivebord kaldes en Galileo termometer. Et simpelt, ret præcist termometer, i dag bruges det mest som dekoration. Galileo-termometeret består af et forseglet glasrør, der er fyldt med vand og flere flydende bobler. Boblerne er glaskugler fyldt med en farvet flydende blanding. Denne flydende blanding kan indeholde alkohol, eller det kan simpelthen være vand med madfarve.,

knyttet til hver boble er en lille metal tag, der angiver en temperatur. Et tal og grad symbol er indgraveret i mærket. Disse metal tags er faktisk kalibreret modvægte. Vægten af hvert mærke er lidt anderledes end de andre. Da boblerne er alle mundblæst glas, de aren ” t nøjagtig samme størrelse og form. Boblerne kalibreres ved at tilsætte en vis mængde væske til dem, så de har nøjagtig samme tæthed., Så efter at de vægtede tags er fastgjort til boblerne, adskiller de sig meget lidt i tæthed (forholdet mellem masse og volumen) fra de andre bobler, og tætheden af dem alle er meget tæt på densiteten af det omgivende vand.,

Hvis du har læst dette spørgsmål, så du ved, at et objekt, der er nedsænket i en væske, oplevelser, to store styrker: den nedadgående tyngdekraften og den opadgående tryk og opdrift. Det er den nedadgående tyngdekraft, der får dette termometer til at fungere.,

den grundlæggende ide er, at når temperaturen i luften uden for termometeret ændres, så gør temperaturen på vandet omkring boblerne det samme. Når vandets temperatur ændres, udvides den enten eller sammentrækkes, hvorved dens densitet ændres. Så ved en given tæthed vil nogle af boblerne flyde, og andre vil synke. Den boble, der synker mest, angiver den omtrentlige aktuelle temperatur.,

Overvej dette eksempel:

Lad os sige, at der er fem bobler i termometeret:

De blå boble (60 grader) er det tungeste (højeste) boble, og hver boble herefter er lidt lysere, med rød boble som det letteste. Lad os nu sige, at temperaturen i rummet er 70 grader., Da den omgivende luft er 70 grader, ved vi, at vandet inde i termometeret også er omkring 70 grader. De blå og gule bobler (henholdsvis 60 og 65 grader) kalibreres, så de har højere tætheder end vandet ved denne temperatur, så de synker. De lilla og røde bobler har hver en tæthed, der er lavere end det omgivende vand, så de flyder helt øverst på termometeret., Da den grønne boble er kalibreret til at repræsentere 70 grader, den samme temperatur som vandet, synker den lidt, så den flyder lige under de lilla og røde bobler-hvilket indikerer rumets”s temperatur!