Basado en un termoscopio inventado por Galileo Galilei a principios del siglo XVII, el termómetro en el escritorio de su compañero de trabajo se llama Termómetro galileo . Un simple, termómetro bastante preciso, hoy en día se utiliza principalmente como decoración. El termómetro Galileo consta de un tubo de vidrio sellado que está lleno de agua y varias burbujas flotantes. Las burbujas son esferas de vidrio llenas de una mezcla líquida coloreada. Esta mezcla líquida puede contener alcohol, o simplemente puede ser agua con colorante para alimentos.
Pegada a cada burbuja hay una pequeña etiqueta de metal que indica la temperatura. Un símbolo de número y grado está grabado en la etiqueta. Estas etiquetas de metal son en realidad contrapesos calibrados. El peso de cada etiqueta es ligeramente diferente al de las demás. Dado que las burbujas son todas de vidrio soplado a mano, no son exactamente del mismo tamaño y forma. Las burbujas se calibran añadiéndoles una cierta cantidad de líquido para que tengan exactamente la misma densidad. Entonces, después de que las etiquetas ponderadas se adhieran a las burbujas, cada una difiere muy ligeramente en densidad (la relación de masa a volumen) de las otras burbujas, y la densidad de todos ellos está muy cerca de la densidad del agua circundante.
Si ha leído esta pregunta, entonces sabes que un objeto sumergido en un fluido experimenta dos fuerzas principales:el empuje hacia abajo de la gravedad y el empuje hacia arriba de la flotabilidad. Es la fuerza de gravedad descendente la que hace que este termómetro funcione.
La idea básica es que a medida que cambia la temperatura del aire fuera del termómetro, también lo hace la temperatura del agua que rodea las burbujas. A medida que cambia la temperatura del agua, se expande o se contrae, cambiando así su densidad. Entonces, a cualquier densidad dada, algunas de las burbujas flotarán y otras se hundirán. La burbuja que más se hunde indica la temperatura actual aproximada.
Considere este ejemplo:
Digamos que hay cinco burbujas en el termómetro:
La burbuja azul (60 grados) es la burbuja más pesada (más densa), y cada burbuja a partir de entonces es un poco más clara, siendo la burbuja roja la más clara. Ahora, digamos que la temperatura en la habitación es de 70 grados. Dado que el aire circundante es de 70 grados, sabemos que el agua dentro del termómetro también está a unos 70 grados. Las burbujas azules y amarillas (60 y 65 grados, respectivamente) están calibrados para que tengan densidades más altas que el agua a esta temperatura, para que se hundan. Las burbujas moradas y rojas tienen cada una una densidad menor que la del agua circundante, por lo que flotan en la parte superior del termómetro. Dado que la burbuja verde está calibrada para representar 70 grados, la misma temperatura que el agua, se hunde ligeramente de modo que flota justo debajo de las burbujas moradas y rojas, lo que indica la temperatura de la habitación.
Publicado originalmente:21 de junio de 2001