1600년대 초 갈릴레오 갈릴레이가 발명한 온도계를 기반으로 동료의 책상에 있는 온도계를 갈릴레오 온도계 라고 합니다 . 간단하고 상당히 정확한 온도계로 오늘날에는 주로 장식용으로 사용됩니다. 갈릴레오 온도계는 물과 여러 개의 떠 있는 거품으로 채워진 밀봉된 유리관으로 구성되어 있습니다. 거품은 유색 액체 혼합물로 채워진 유리 구체입니다. 이 액체 혼합물에는 알코올이 포함되어 있거나 단순히 식용 색소가 포함된 물일 수 있습니다.
각 거품에는 온도를 나타내는 작은 금속 태그가 부착되어 있습니다. 태그에는 숫자와 도 기호가 새겨져 있습니다. 이 금속 태그는 실제로 보정된 균형추입니다. 각 태그의 무게는 다른 태그와 약간 다릅니다. 거품은 모두 손으로 불어낸 유리이기 때문에 크기와 모양이 정확히 같지 않습니다. 기포는 정확히 동일한 밀도를 갖도록 일정량의 유체를 추가하여 보정됩니다. 따라서 가중치 태그를 거품에 부착한 후 각 거품은 다른 거품과 밀도(질량 대 부피의 비율)가 매우 약간 다르며 모든 거품의 밀도는 주변 물의 밀도에 매우 가깝습니다.
이 질문 을 읽었다면 유체에 잠긴 물체는 두 가지 주요 힘, 즉 아래쪽으로 당기는 중력과 위쪽으로 밀어내는 부력을 경험한다는 것을 알고 있습니다. 이 온도계를 작동시키는 것은 중력의 하향력입니다.
기본 아이디어는 온도계 외부의 공기 온도가 변하면 거품을 둘러싸고 있는 물의 온도도 변한다는 것입니다. 물의 온도가 변하면 팽창하거나 수축하여 밀도가 변합니다. 따라서 주어진 밀도에서 일부 거품은 뜨고 다른 거품은 가라앉습니다. 가장 많이 가라앉는 기포는 대략적인 현재 온도를 나타냅니다.
다음 예를 고려하십시오.
온도계에 5개의 거품이 있다고 가정해 보겠습니다.
- 60도를 나타내는 파란색 거품
- 65도를 나타내는 노란색 거품
- 70도를 나타내는 녹색 거품
- 75도를 나타내는 보라색 거품
- 80도를 나타내는 빨간 거품
파란색 거품(60도)이 가장 무거운(가장 밀도가 높은) 거품이며, 그 이후의 각 거품은 약간 더 가벼우며 빨간색 거품이 가장 가볍습니다. 이제 방의 온도가 70도라고 가정해 보겠습니다. 주변 공기가 70도이므로 온도계 내부의 물도 약 70도임을 알 수 있습니다. 파란색과 노란색 거품(각각 60도 및 65도)은 이 온도의 물보다 밀도가 높아 가라앉도록 보정됩니다. 보라색과 빨간색 거품은 각각 주변 물보다 밀도가 낮아 온도계 맨 위에 떠 있습니다. 녹색 거품은 물과 같은 온도인 70도를 나타내도록 보정되어 있으므로 약간 가라앉아 보라색과 빨간색 거품 바로 아래에 떠 있으므로 실내 온도를 나타냅니다!
원래 게시: 2001년 6월 21일
