Термометр Галилео
Термометр Галилео (также называемый Галилей термометр ) представляет собой термометр , который состоит из стеклянного цилиндра и заполнен с жидкостью и поплавками. Он был назван в честь (первого) имени физика Галилео Галилея , открывшего принцип, согласно которому плотность жидкостей изменяется с температурой .
сказка
Этот тип термометра был изобретен великим герцогом Фердинандо II Де Медичи , который также изобрел первый термометр со спиртом в качестве измерительной жидкости в 1654 году .
Принцип работы
Термометр Галилео показывает комнатную температуру на основе плавучести различных тел в жидкости. Такие измерительные приборы предлагают различные производители в качестве украшения помещений .
Термометр представляет собой узкий стеклянный цилиндр, наполненный жидкостью (например, маслом ). В жидкости есть несколько (обычно 5 или 10) небольших стеклянных шариков с немного разной плотностью, которые из декоративных соображений часто заполняются цветной жидкостью (водой или этанолом ), и к каждому прикреплена небольшая наклейка в качестве груза. Если температура повышается, жидкость расширяется и, таким образом, уменьшается ее плотность, и, таким образом, зависит от плотности статическая плавучесть отдельных сфер.
Используемые для этой цели стеклянные сферы, диаметр которых превышает половину внутреннего диаметра цилиндра (чтобы они оставались в расслоении и не «догоняли» друг друга), расположены одна над другой, так что их средняя плотность увеличивается от верхней сферы к нижней сфере.
- При определенной температуре поднимаются все сферы, средняя плотность которых меньше средней плотности окружающей их жидкости.
- Опускаются все сферы, средняя плотность которых больше средней плотности окружающей жидкости.
- Если после этого жидкость нагревается, т.е. ее плотность уменьшается, шар опускается сверху,
- Если жидкость остывает, плотность жидкости увеличивается, и шарик поднимается вверх.
В зависимости от калибровки стеклянные тела калибруются таким образом, что они плавают в середине жидкости при температуре, указанной на наклейке, или чтобы температуру можно было считывать с шара, плавающего вверху внизу .
Диапазон измерения стандартных галилеевых термометров составляет от 18 до 25 градусов Цельсия с шагом в один или два градуса Цельсия. При калибровке с интервалом 2 ° среднее значение между значениями температуры самого нижнего плавающего и самого верхнего утопленного стеклянного тела также может применяться в качестве текущей температуры . Тип калибровки обычно описывается в инструкции.
Поскольку стекло плохо проводит тепло, а тепло жидкости также передается внутренним стеклянным шарам и заполняющим их жидкостям (и наоборот), термометр только медленно отслеживает изменения температуры воздуха и медленно реагирует. Для этого температуру можно легко считывать «на расстоянии», используя « крупную шкалу » и разные цвета жидкостей.
Одна из трудностей при производстве заключается в балансировании плотности стеклянных тел. Для этого стеклянные тела должны иметь точно такой же объем, или же объем вытеснения определяется индивидуально и добавляется необходимое количество жидкости для обеспечения правильной плавучести. Односторонний нагрев и плавление стеклянного корпуса, наполненного (спиртом), также требует мастерства.
Смотри тоже
литература
- Кристиан Укке, Ханс-Иоахим Шлихтинг: термометр Галилея. Termometro Lento. В кн . : Физика в наше время. 25 (1994), выпуск 1, стр. 44-45 (pdf)
веб ссылки
Индивидуальные доказательства
- ^ WEK Миддлтон: История термометра , Johns Hopkins Press, Балтимор, 1966; цитируется по: Games, Physics and Fun. С. 87 ( ограниченный просмотр в поиске Google Книг).
- ↑ а б Игры, физика и развлечения. С. 87 ( ограниченный просмотр в поиске Google Книг).