Hvordan fungerer et Galileo -termometer?

Dette er et supernærbillede af Galileo-termometer. Adrianne Bresnahan / Getty Images

Baseret på et termoskop opfundet af Galileo Galilei i begyndelsen af 1600'erne, termometeret på din kollegas skrivebord kaldes a Galileo termometer . En enkel, temmelig 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.

Ved hver boble er der knyttet et lille metalmærke, der angiver en temperatur. Et tal- og gradsymbol er indgraveret i mærket. Disse metalmærker er faktisk kalibrerede modvægte. Vægten af hvert mærke er lidt forskellig fra de andre. Da boblerne alle er håndblæst glas, de er ikke ligefrem samme størrelse og form. Boblerne kalibreres ved at tilføje en vis mængde væske til dem, så de har nøjagtig samme densitet. Så, efter at de vægtede mærker er fastgjort til boblerne, hver adskiller sig meget lidt i massefylde (forholdet mellem masse og volumen) fra de andre bobler, og tætheden af dem alle er meget tæt på tætheden af det omgivende vand.

Hvis du har læst dette spørgsmål, så ved du, at et objekt, der er nedsænket i en væske, oplever to store kræfter:tyngdekraftens nedadgående træk og opdrift af opdrift. Det er den nedadgående tyngdekraft, der får dette termometer til at fungere.

Grundtanken er, at når temperaturen i luften uden for termometeret ændres, det samme gør temperaturen på vandet omkring boblerne. Når vandets temperatur ændres, den enten udvides eller kontrakterer, og derved ændre dens densitet. Så, ved en given densitet, nogle af boblerne flyder, og andre vil synke. Boblen, der synker mest, angiver den omtrentlige aktuelle temperatur.

Overvej dette eksempel:

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

En blå boble, der repræsenterer 60 grader
En gul boble, der repræsenterer 65 grader
En grøn boble, der repræsenterer 70 grader
En lilla boble, der repræsenterer 75 grader
En rød boble, der repræsenterer 80 grader

Den blå boble (60 grader) er den tungeste (tætteste) boble, og hver boble derefter er lidt lettere, med den røde boble som den letteste. Nu, lad os sige, at temperaturen i rummet er 70 grader. Da den omgivende luft er 70 grader, vi ved, at vandet inde i termometeret også er omkring 70 grader. De blå og gule bobler (60 og 65 grader, henholdsvis) er kalibreret, så de har højere densiteter 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 i toppen af termometeret. Da den grønne boble er kalibreret til at repræsentere 70 grader, samme temperatur som vandet, det synker lidt, så det flyder lige under de lilla og røde bobler - derved angiver rummets temperatur!

Oprindeligt udgivet:21. juni 2001

Ofte stillede spørgsmål om Galileo -termometer

Hvad er et Galileo -termometer, og hvordan fungerer det?

Galileo -termometeret, opfundet af astronomen Galileo Galilei, arbejder hovedsageligt efter opdriftsprincippet. Det bruges til at bestemme et objekts evne til enten at synke eller flyde. Den består af glaskugler, der bevæger sig op og ned, når temperaturen ændres. En stigende glaskugle indikerer et fald i temperaturen, der henviser til, at en temperaturstigning er angivet med en faldende glaskugle.

Hvad er den klare væske i et Galileo -termometer?

Den klare væske i et Galileo -termometer er ethanol, en farveløs flygtig væske med meget lidt lugt. Selvom dens densitet er mindre end vand, det varierer afhængigt af temperaturen, endnu mere end vand.

Hvordan læser du et Galileo glastermometer?

Du kan aflæse omgivelsestemperaturen ved at se på de kugler, der flyder i væsken. Nu, læs mærket, der er fastgjort til den midterste pære for at få temperaturen. Hvis du ikke kan se en kugle i midten, se på den laveste for at aflæse temperaturen.

Hvor præcist er et Galileo -termometer?

Dette termometer er bedre til tilnærmelser. Det måler tæt omgivelsestemperaturer, men fordi den bruger flydende kræfter, er dens beregninger måske ikke lige så nøjagtige som moderne digitale termometre.

Kan et Galileo -termometer fryse?

Galileo -termometre fryser ikke. Imidlertid, du vil måske holde det væk fra at absorbere direkte sollys. Dette kan falme kulernes farve inde i røret, påvirker dens temperaturmålingens nøjagtighed.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

Sådan fungerer Pop-Up Tyrkietimere
Sådan fungerer termometre
Hvordan fungerer øretermometre?

Flere store links

Galileo butik
Vejrstedet

Sidste artikelEr der nogen rim eller grund til, hvordan amerikanske mellemstatlige motorveje er nummereret?

Næste artikelSådan fungerer bygningsimplosioner