ガリレオ温度計の液体は何ですか?

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ガリレオ温度計の液体は水です。チューブ内の水に浮かぶのは、アルコールが使用される場合もありますが、単純な食品着色料を含む水で満たされたガラスの泡です。ガリレオ温度計は正確に機能する機械であり、今日では装飾として使用されることがほとんどありません。

この温度計は、ガリレオガリレイの発明に基づいています。

歴史

ルイ・A・ブルームフィールドによると、ガリレオ温度計は、アルキメデスの浮力の原理に従って機能します。これは、流体中の物体は、変位する流体の力に等しい力によって浮揚すると述べています(「温度計とサーモスタットのホームページ」を参照) 、 未満)。温度が上昇すると、温度計のチューブ内の水の密度が低下します。これには、ガラスの泡が浮きにくくなる効果があります。

力学

各ガラスの泡は、同じ量の水で満たされています。それぞれに数字と度の記号が刻印された金属タグが付いています(下記の「ガリレオ温度計の操作」を参照)。各金属タグには異なる重量があり、気泡を微妙に調整する効果があります。チューブ内の水の密度が拡大または縮小すると、それに応じて気泡が浮いたり沈んだりします。

関数

5つのガラスバブルを備えたガリレオ温度計では、20度の温度範囲が表されます。最も軽いバブル(最小の金属タグを持つバブル)は、温度の上限範囲を示します(たとえば、80度)。次に軽いバブルは75度を示し、60度の最も重いバブルまで続きます。

寒い日には、チューブ内の透明な水が収縮し、密度が高くなります。水が収縮すると、軽い泡がチューブの上部に浮かび、重い泡が底に沈みます。水の温度に最も密接に対応するバブルは、最も軽いものと最も重いものの間を浮遊する中立浮力を実現します。このバブルはおおよその温度を示します。

(別の例については、以下の「ガリレオ温度計の操作」を参照してください。)

考慮事項

ガリレオ温度計は、窓やその他の加熱または冷却源から離して配置する必要があります。たとえば、直射日光の当たる場所や冷たい窓の近くの温度計は歪んでおり、温度を正確に描写していません。すべての気泡が底に沈んだ場合、温度計の水が熱すぎる可能性があります。同様に、彼らがすべて上に上がった場合、水はおそらくあまりにも冷たいです。

誤解

ガリレオ温度計の液体はアルコールや水銀である必要はありません。単純な水は、十分かつ柔軟な熱伝導体です。温度計が機能するために、食品の着色料を泡に追加する必要もありません。むしろ、浮遊する泡の色が異なるため、識別が容易になり、見た目も快適になります。

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