Wat is de vloeistof in Galileo-thermometers?

De vloeistof in een Galileo-thermometer is water. Drijvend in het water in de buis zijn glazen belletjes ook gevuld met water dat eenvoudige kleurstof voor levensmiddelen bevat, hoewel soms alcohol kan worden gebruikt. De Galileo-thermometer is een nauwkeurig functionerende machine die tegenwoordig vaak als decoratie wordt gebruikt.

Volgens Louis A. Bloomfield, de Galileo-thermometer werkt volgens het principe van het drijfvermogen van Archimedes, dat stelt dat elk object in een vloeistof wordt omhoog gestuwd door een kracht die gelijk is aan die van de vloeistof die hij verplaatst (zie "Startpagina van thermometers en thermostaten"). Als de temperatuur stijgt, wordt de dichtheid van het water in de buis van de thermometer verlaagd. Dit heeft als effect dat de glasbellen minder snel gaan drijven.

Elke glasbel is gevuld met dezelfde hoeveelheid water. Aan elk is een metalen label bevestigd met een gegraveerd nummer en gradensymbool (zie "Galileo Thermometer Operation", hieronder). Elke metalen tag heeft een ander gewicht, waardoor de bellen subtiel worden gekalibreerd. Naarmate de dichtheid van het water in de buis uitzet of krimpt, drijven of zinken de bellen dienovereenkomstig.

In een Galileo-thermometer uitgerust met vijf glazen belletjes, wordt een temperatuurbereik van 20 graden weergegeven. De lichtste bel (die met het kleinste metalen label) geeft het bovenste temperatuurbereik aan - bijvoorbeeld 80 graden. De volgende lichtste bel geeft 75 graden aan, enzovoort tot de zwaarste bel van 60 graden.

Op een koude dag zal het heldere water in de buis samentrekken en dichter worden. Terwijl het water samentrekt, drijven de lichtere bellen naar de bovenkant van de buis en zakken de zwaardere bellen naar de bodem. Welke bel het meest overeenkomt met de temperatuur van het water, bereikt een neutraal drijfvermogen, zwevend tussen de lichtste en zwaarste. Deze bel geeft de geschatte temperatuur aan.

(Zie "Galileo-thermometerwerking" hieronder voor een ander voorbeeld.)

Een Galileo-thermometer moet uit de buurt van ramen en andere bronnen van verwarming of koeling worden geplaatst. Een thermometer in direct zonlicht of in de buurt van een koud raam zal bijvoorbeeld scheef staan ​​en geeft de temperatuur niet nauwkeurig weer. Als alle bellen naar de bodem zijn gezonken, is het water in de thermometer waarschijnlijk te heet. Evenzo, als ze allemaal naar de top zijn gestegen, is het water waarschijnlijk te koud.

De vloeistof in Galileo-thermometers hoeft niet alcoholisch of kwikhoudend te zijn. Eenvoudig water is een voldoende en soepele warmtegeleider. Er hoeft ook geen kleurstof aan de bellen te worden toegevoegd om de thermometer te laten werken. De verschillende kleuren van de zwevende bellen zorgen eerder voor een betere identificatie en een aangenamere esthetiek.