Hoe werkt een Galileo thermometer?

Op basis van een thermoscoop uitgevonden door Galileo Galilei in de vroege jaren 1600, heet de thermometer op het Bureau van uw collega een Galileo thermometer. Een eenvoudige, vrij nauwkeurige thermometer, vandaag de dag wordt het meestal gebruikt als decoratie. De Galileo thermometer bestaat uit een gesloten glazen buis die gevuld is met water en een aantal zwevende bellen. De bubbels zijn glazen bolletjes gevuld met een gekleurd vloeibaar mengsel. Dit vloeibare mengsel kan alcohol bevatten, of het kan gewoon water met kleurstof.,

aan elke bel zit een klein metalen label dat een temperatuur aangeeft. In de tag zijn een cijfer en degree symbool gegraveerd. Deze metalen labels zijn gekalibreerd tegengewichten. Het gewicht van elke tag is iets anders dan de andere. Omdat de bubbels zijn allemaal handgeblazen glas, ze zijn ” T precies dezelfde grootte en vorm. De belletjes worden gekalibreerd door er een bepaalde hoeveelheid vloeistof aan toe te voegen, zodat ze exact dezelfde dichtheid hebben., Dus, nadat de gewogen tags aan de bubbels zijn bevestigd, verschilt elk heel lichtjes in dichtheid (de verhouding van massa tot volume) van de andere bubbels, en de dichtheid van alle bubbels is zeer dicht bij de dichtheid van het omringende water.,

Als je dit leest vraag, dan weet je dat een voorwerp ondergedompeld in een vloeistof ondervindt twee belangrijke krachten: de neerwaartse trekkracht van de zwaartekracht en de opwaartse druk van het drijfvermogen. Het is de neerwaartse zwaartekracht die ervoor zorgt dat deze thermometer werkt.,

het basisidee is dat naarmate de temperatuur van de lucht buiten de thermometer verandert, ook de temperatuur van het water rondom de bellen verandert. Als de temperatuur van het water verandert, zet het uit of krimpt, waardoor de dichtheid verandert. Dus, bij elke gegeven dichtheid, zullen sommige van de bellen drijven en anderen zullen zinken. De bel die het meest zinkt geeft de geschatte huidige temperatuur aan.,

kijk eens naar dit voorbeeld:

Laten we zeggen dat er vijf bubbels in de thermometer:

De blue bubble (60 graden) is het zwaarst (hoogste) bubble, en elke bel daarna is iets lichter, met de rode bubble wordt de lichtste. Laten we zeggen dat de temperatuur in de kamer 70 graden is., Aangezien de omringende lucht 70 graden is, weten we dat het water in de thermometer ook ongeveer 70 graden is. De blauwe en gele bubbels (respectievelijk 60 en 65 graden) zijn zo gekalibreerd dat ze hogere dichtheden hebben dan het water bij deze temperatuur, zodat ze zinken. De paarse en rode bubbels hebben elk een dichtheid die lager is dan het omringende water, zodat ze helemaal boven op de thermometer drijven., Omdat de groene bel is gekalibreerd om 70 graden, dezelfde temperatuur als het water, het zinkt iets, zodat het drijft net onder de paarse en rode bellen-waardoor de kamer ‘ s temperatuur!