Как работает термометр Galileo?

Основанный на термоскопе, изобретенном Галилео Галилеем в начале 1600-х годов, термометр на столе вашего коллеги называется термометром Галилео . Простой, довольно точный термометр, сегодня он в основном используется в качестве украшения. Термометр Galileo состоит из герметичной стеклянной трубки, наполненной водой и несколькими плавающими пузырьками. Пузырьки представляют собой стеклянные сферы, заполненные цветной жидкой смесью. Эта жидкая смесь может содержать спирт или просто воду с пищевым красителем. Советуем вам сайт компании http://mera-tek.ru, здесь вы сможете купить контактные термометры по очень низкой цене!

К каждому пузырьку прикреплена небольшая металлическая бирка, которая указывает на температуру. Число и символ степени выгравированы в теге. Эти металлические метки на самом деле являются калиброванными противовесами. Вес каждого тега немного отличается от других. Поскольку все пузырьки — это выдувное стекло, они не совсем одинакового размера и формы. Пузырьки калибруют, добавляя к ним определенное количество жидкости, чтобы они имели одинаковую плотность. Итак, после того, как взвешенные метки прикреплены к пузырькам, каждая из них очень незначительно отличается по плотности (отношению массы к объему) от других пузырьков, и плотность всех их очень близка к плотности окружающей воды.

Если вы прочитали этот вопрос , то вы знаете, что объект, погруженный в жидкость, испытывает две основные силы: нисходящее притяжение силы тяжести и восходящее растяжение плавучести. Это сила притяжения, которая заставляет работать этот термометр.

Основная идея заключается в том, что с изменением температуры воздуха за пределами термометра меняется температура воды, окружающей пузырьки. Когда температура воды изменяется, она либо расширяется, либо сжимается, тем самым изменяя свою плотность. Таким образом, при любой плотности некоторые пузырьки будут плавать, а другие тонут. Пузырь, который тонет больше всего, указывает приблизительную текущую температуру.

Рассмотрим этот пример:

Допустим, в термометре есть пять пузырьков:

Синий пузырь (60 градусов) является самым тяжелым (самым плотным), и каждый последующий пузырь немного светлее, а красный — самым легким. Теперь допустим, что температура в комнате составляет 70 градусов. Поскольку окружающий воздух составляет 70 градусов, мы знаем, что вода внутри термометра также составляет около 70 градусов. Синие и желтые пузырьки (60 и 65 градусов соответственно) откалиброваны так, чтобы при этой температуре они имели более высокую плотность, чем вода, поэтому они тонут. Пурпурный и красный пузырьки имеют плотность ниже окружающей воды, поэтому они плавают в самой верхней части термометра. Поскольку калибровка зеленого пузырька соответствует 70 градусам, что соответствует температуре воды, он слегка опускается, поэтому он плавает чуть ниже пурпурного и красного пузырьков, что указывает на температуру в комнате!