¿Cómo funciona un termómetro Galileo?

basado en un termoscopio inventado por Galileo Galilei a principios de 1600, el termómetro en el escritorio de su compañero de trabajo se llama termómetro Galileo. Un termómetro simple, bastante preciso, hoy en día se utiliza principalmente como decoración. El termómetro Galileo consiste en un tubo de vidrio sellado que se llena de agua y varias burbujas flotantes. Las burbujas son esferas de vidrio llenas de una mezcla líquida de color. Esta mezcla líquida puede contener alcohol, o simplemente puede ser agua con colorante para alimentos.,

adjunto a cada burbuja hay una pequeña etiqueta de metal que indica una temperatura. Un símbolo de número y grado están grabados en la etiqueta. Estas etiquetas de metal son en realidad contrapesos calibrados. El peso de cada etiqueta es ligeramente diferente de los demás. Dado que las burbujas son todas de vidrio soplado a mano, no son exactamente del mismo tamaño y forma. Las burbujas se calibran añadiendo una cierta cantidad de líquido para que tengan exactamente la misma densidad., Por lo tanto, después de que las etiquetas ponderadas se unen a las burbujas, cada una difiere muy ligeramente en densidad (la relación de masa a volumen) de las otras burbujas, y la densidad de todas ellas es muy cercana a la densidad del agua circundante.,

Si usted ha leído esta pregunta, entonces usted sabe que un objeto sumergido en un fluido experimenta dos fuerzas principales: el tirón hacia abajo de la gravedad y el empuje hacia arriba de la flotabilidad. Es la fuerza de gravedad hacia abajo lo que hace que este termómetro funcione.,

la idea básica es que a medida que cambia la temperatura del aire fuera del termómetro, también lo hace la temperatura del agua que rodea las burbujas. A medida que la temperatura del agua cambia, se expande o se contrae, cambiando así su densidad. Entonces, en cualquier densidad dada, algunas de las burbujas flotarán y otras se hundirán. La burbuja que más se hunde indica la temperatura actual aproximada.,

considere este ejemplo:

digamos que hay cinco burbujas en el termómetro:

la burbuja azul (60 grados) es la burbuja más pesada (más densa), y cada burbuja a partir de entonces es ligeramente más ligera, con la burbuja roja siendo la más ligera. Ahora, digamos que la temperatura en la habitación es de 70 grados., Dado que el aire circundante es de 70 grados, sabemos que el agua dentro del termómetro también es de unos 70 grados. Las burbujas azules y amarillas (60 y 65 grados, respectivamente) están calibradas para que tengan densidades más altas que el agua a esta temperatura, por lo que se hunden. Las burbujas púrpura y roja tienen una densidad inferior a la del agua circundante, por lo que flotan en la parte superior del termómetro., Dado que la burbuja verde está calibrada para representar 70 grados, la misma temperatura que el agua, se hunde ligeramente para que esté flotando justo debajo de las burbujas púrpuras y rojas indicating ¡lo que indica la temperatura de la habitación!