Co to jest ciecz w termometrach Galileo?

Ciecz w termometrze Galileo to woda. W rurce unoszą się szklane bąbelki wypełnione wodą zawierającą proste barwniki spożywcze, choć czasem można użyć alkoholu. Termometr Galileo jest dokładnie działającą maszyną, która jest dziś częściej używana niż dekoracja.

Według Louisa A. Bloomfield, termometr Galileo działa zgodnie z zasadą wyporu Archimedesa, która stwierdza, że ​​każdy obiekt w nim znajduje się płyn jest podnoszony przez siłę równą sile płynu, który wypiera (patrz „Strona główna termometrów i termostatów” poniżej). Wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza się gęstość wody w rurze termometru. Powoduje to, że pęcherzyki szklane są mniej podatne na pływanie.

Każda szklana bańka jest wypełniona taką samą ilością wody. Do każdego z nich przymocowana jest metalowa zawieszka z wygrawerowaną liczbą i symbolem stopnia (patrz „Obsługa termometru Galileo” poniżej). Każda metalowa zawieszka ma inną wagę, co powoduje subtelną kalibrację bąbelków. Gdy gęstość wody w rurce powiększa się lub kurczy, bąbelki odpowiednio się unoszą lub opadają.

W termometrze Galileo wyposażonym w pięć szklanych pęcherzyków przedstawiony jest zakres 20 stopni temperatury. Najlżejszy bąbelek (ten z najmniejszą metalową zawieszką) oznacza górny zakres temperatury - na przykład 80 stopni. Następny najlżejszy bąbelek wskazuje 75 stopni i tak dalej, aż do najcięższego bąbla 60 stopni.

W zimny dzień czysta woda w rurce kurczy się, stając się bardziej gęsta. W miarę kurczenia się wody lżejsze bąbelki unoszą się na górze rurki, a cięższe bąbelki opadają na dno. Który bąbelek najbardziej odpowiada temperaturze wody, osiąga neutralną pływalność, unosząc się między najlżejszą i najcięższą. Ten bąbelek wskazuje przybliżoną temperaturę.

(Patrz „Obsługa termometru Galileo” poniżej w celu uzyskania innego przykładu.)

Termometr Galileo należy ustawić z dala od okien i innych źródeł ogrzewania lub chłodzenia. Na przykład termometr w bezpośrednim świetle słonecznym lub w pobliżu zimnego okna będzie przekrzywiony i nie będzie dokładnie przedstawiał temperatury. Jeśli wszystkie bąbelki opadły na dno, prawdopodobnie woda w termometrze jest zbyt gorąca. Podobnie, jeśli wszystkie wzniosły się na szczyt, woda jest prawdopodobnie zbyt zimna.

Ciecz w termometrach Galileo nie musi być alkoholowa ani rtęciowa. Prosta woda jest wystarczającym i giętkim przewodnikiem ciepła. Aby termometr zadziałał, do bąbelków nie trzeba też dodawać barwników spożywczych. Różne kolory pływających bąbelków ułatwiają raczej identyfikację i zapewniają przyjemniejszą estetykę.