Термометр Галилея: история и принцип действия

Термометр получил свое название от слияния двух греческих слов – «тепло» и «измерить». Без этого прибора не обходится ни один дом или квартира, ведь каждому хочется знать, какая температура в данный момент за окном или в комнате. Но не все знают, что до изобретения термометра были другие попытки создания средств измерения температуры, об одном из них и пойдет речь в этой статье.

История

Своим появлением на свет термометр обязан великому ученому и изобретателю, родившемуся в середине XVI века на Апеннинском полуострове, – Галилео Галилею. Он сделал много открытий, в том числе доказал, что земной шар вращается вокруг своей оси.

В результате опытов Галилей сделал вывод, что температура окружающей среды влияет на плотность жидкости. То есть чем теплее вокруг, тем раствор любой жидкости имеет меньшую плотность и наоборот. Если температура понижается, то жидкость становится более вязкой. В 1592 году ученый придумал устройство, измеряющее температуру жидкости, впоследствии получившее название термоскоп.

Данное приспособление стало родоначальником всех термометров, которые мы сейчас имеем.

Некоторые историки сомневаются, что Галилей имеет отношение к данному прорыву в науке, другие же твердо убеждены, что именно этот великий ученый придумал данный прибор.

Отличительной особенностью данного термометра является то, что на нем отсутствует шкала измерения. Он работает по физическому закону о выталкивании тел из различных жидкостей, открытому еще Архимедом. В отличие от современных градусников он не нуждается в наполнении спиртом или ртутью, для него вполне подходит и вода. Заполнять шарики различной краской совсем необязательно. Это сделано, скорее, для наглядности, чем для практических целей.

Принцип действия

Само устройство имеет вид цилиндра, наполненного водой, внутрь которого помещены шарики с жидкостью различного цвета. К данным сферам прикреплены пластинки с цифрами, указывающими на показания температуры. Бирки могут быть золотистыми или серебристыми. Шары заполнены жидкостью с примерно одинаковой плотностью, но стальные пластинки делают массу сфер различной: минимальная – у поплавка, находящегося в верхней части сосуда, и максимальная – у нижнего. Но в целом жидкость внутри шаров имеет плотность приблизительно одинаковую с водой.

Принцип работы термоскопа не очень сложный. В случае изменения температуры в помещении начинает меняться и температура в сосуде. В этом случае поменяется и плотность воды в цилиндре.

Еще в Древней Греции было известно, что предметы, имеющие меньшую плотность, чем окружающая их жидкость, как бы выныривают. Из этого можно сделать вывод, что при снижении температуры в комнате вязкость жидкости в сосуде становится больше, и поплавки с бирками начинают двигаться по направлению вверх. Если станет теплее, они будут опускаться. Реальные показания температуры в данный момент времени определяются по шарику, находящемуся в нижней части цилиндра.

Точность такого измерения довольно приличная. Этого добились путем тарирования сфер с жидкостью шагом от 0,1 до 0,4°С.

Измерить тепло данным градусником можно только при температуре от 16 до 28 градусов Цельсия. Число шаров внутри сосуда колеблется от 4 до 16, это зависит от размеров термометра.

Правила применения

Инструкция по пользованию термометром Галилея очень проста:

заносим его в помещение с комнатной температурой;
устанавливаем;
наблюдаем за изменением положения сфер в цилиндре.

Располагать данный вид измерительного прибора следует вдали от окон, обогревательных и охлаждающих приборов. Если поставить его на подоконник, куда падает прямой солнечный свет или возле кондиционера, данные замеров будут искажены.

Сейчас вы вряд ли найдете человека, который пользуется термометром Галилея, чтобы измерить температуру в комнате. Данный прибор больше подойдет в качестве оригинального сувенира для родственников или друзей.