ガリレオ温度計

ガリレオ温度計とは

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先日、通勤電車の中で「日能研」の問題が目にとまりました。
その問題とは、「ガリレオ温度計」を扱ったものでした。−温度が上がると、ガラス瓶の中の浮き球が沈むか浮くか?

 

私には、答えを出すことが出来ず、どうなるか分かりませんでした。少し恥ずかしいと思ったので、この「ガリレオ温度計」を調べて見ることにしました。調べて行くと、「ガリレオ温度計」は、インテリアとしても使えてまた、子供の勉強のためににもとても良いと言うことが分かりました。

 

■ガリレオ温度計とは
ガリレオ温度計はガリレオ・ガリレイが発見した液体の密度(比重)が温度によって変化するという比重測定原理に基づいた温度計です。また、Wapediaでは、『ガリレオ温度計:液体中にそれぞれ質量と体積の違う浮き子を入れ、液体の比重が温度によって変化するのに伴って浮沈する浮き子に表記された数字で,大まかな温度を示す温度計である。 』と説明されています。

 

 

 

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ガリレオ温度計の原理

■ガリレオ温度計の原理
一般的な科学の原理として、「液体の密度(比重)は温度によって変化する」という原理にあてはめてみます。密度(比重)は、質量/体積で表されます。

 

1.熱気球の場合
気球内の空気が温められと、空気が膨張して体積が増加する。従って、質量/体積であらわされる密度は減少するので、気球は軽くなり上昇します。

 

2.ガリレオ温度計の場合
@液体(流体)
・温度が上がると液体は膨張(体積増加)
 → 重さは変わらず体積が増えたので、密度は小さくなる。
・温度が下がると液体は収縮(体積減少)
 → 重さは変わらず体積が減少したので、密度は大きくなる。

 

A浮き球
・温度が上がっても浮き球の体積変化なし
 → 液体の密度が小さくなる。
・温度が下がっても浮き球の体積変化なし
 → 液体の密度が大きくなる。

 

※従って、温度が上がると浮き球の周りの液体(流体)が膨張して体積が増加して、密度が小さくなると、浮き球が排除した液体の体積が変わっていないのに、その密度が減少することになるので、相対的に浮き球は重くなり沈むことになります。結局、温度変化により液体の密度が変化することによって、浮き球はその相対効果により浮いたり沈んだりする訳です。

 

■オススメサイト
ガリレオ温度計について考える

 

「ガリレオ温度計を作ろう」

 

 

 

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