Come funziona un termometro Galileo?

Basato su un termoscopio inventato da Galileo Galilei nei primi anni del 1600, il termometro sulla scrivania del tuo collega si chiama Galileo thermometer. Un termometro semplice e abbastanza preciso, oggi è usato principalmente come decorazione. Il termometro Galileo è costituito da un tubo di vetro sigillato che viene riempito con acqua e diverse bolle galleggianti. Le bolle sono sfere di vetro riempite con una miscela liquida colorata. Questa miscela liquida può contenere alcool, o potrebbe essere semplicemente acqua con colorante alimentare.,

Attaccato ad ogni bolla è un piccolo tag di metallo che indica una temperatura. Un numero e il simbolo di grado sono incisi nel tag. Questi tag metallici sono in realtà contrappesi calibrati. Il peso di ogni tag è leggermente diverso dagli altri. Dal momento che le bolle sono tutte in vetro soffiato a mano, non sono esattamente la stessa dimensione e forma. Le bolle sono calibrate aggiungendo una certa quantità di liquido a loro in modo che abbiano la stessa densità esatta., Quindi, dopo che i tag ponderati sono stati attaccati alle bolle, ognuno differisce leggermente in densità (il rapporto tra massa e volume) dalle altre bolle, e la densità di tutte è molto vicina alla densità dell’acqua circostante.,

Se avete letto questa domanda, poi si sa che un oggetto immerso in un fluido esperienze di due grandi forze: la spinta verso il basso della gravità e la spinta di galleggiamento. È la forza di gravità verso il basso che fa funzionare questo termometro.,

L’idea di base è che, come la temperatura dell’aria al di fuori del termometro cambia, così fa la temperatura dell’acqua che circonda le bolle. Quando la temperatura dell’acqua cambia, si espande o si contrae, cambiando così la sua densità. Quindi, a qualsiasi densità, alcune delle bolle galleggeranno e altre affonderanno. La bolla che affonda di più indica la temperatura corrente approssimativa.,

si Consideri questo esempio:

si dice che ci sono cinque bolle del termometro:

La bolla blu (60 gradi) è il più pesante (più denso) bolla, e ogni bolla, successivamente, è leggermente più leggero, con la red bubble essere il più leggero. Ora, diciamo che la temperatura nella stanza è di 70 gradi., Poiché l’aria circostante è di 70 gradi, sappiamo che anche l’acqua all’interno del termometro è di circa 70 gradi. Le bolle blu e gialle (60 e 65 gradi, rispettivamente) sono calibrate in modo che abbiano densità più elevate rispetto all’acqua a questa temperatura, quindi affondano. Le bolle viola e rosse hanno ciascuna una densità inferiore all’acqua circostante, quindi galleggiano nella parte superiore del termometro., Poiché la bolla verde è calibrata per rappresentare 70 gradi, la stessa temperatura dell’acqua, affonda leggermente in modo che galleggi appena sotto le bolle viola e rosse indicating indicando così la temperatura della stanza!