Современные термометры кажутся чем-то привычным и обыденным. И мало кто задумывается, что еще сравнительно недавно температуру окружающих предметов, воды и воздуха приходилось определять лишь по ощущениям. Человек мог только сказать, тепло сегодня или холодно, но точно определить температуру было нечем.
Средние века стали эпохой, и возрос интерес к науке и точным измерениям. Математика с ее методами количественной оценки явлений прочно заняла положение «царицы наук». Люди научились довольно точно измерять объем и вес самых разных предметов. И только температура долгое время не поддавалась измерению. И это не вызывает удивления, ведь ни увидеть, ни оценить объективно эту характеристику материальных предметов обычным способом невозможно.
Термоскоп Галилея
Удача в самом конце XVI столетия улыбнулась одному из величайших умов своего времени, итальянцу Галилео Галилею. Он широко известен своими открытиями в астрономии, а также тем, что разработал и воплотил в жизнь ряд очень полезных приборов. Галилея считают также одним из создателей современной механики.
В рукописях ученого исследователи отыскали изображения прибора, названного термоскопом, а также описание экспериментов, проведенных с помощью этого диковинного по тем временам инструмента.
Прообраз современного термометра в исполнении Галилея представлял собой сделанный из стекла шар, к которому была припаяна стеклянная же трубка. Проводя свои опыты, Галилей согревал стеклянный шар , а затем переворачивал его, погружая свободный конец трубочки в емкость с подкрашенной жидкостью.
Когда шар понемногу остывал, объем воздуха в нем становился меньше. Место воздуха занимала , которая поднималась по стеклянной трубке. В термоскопе Галилея рабочим агентом была не ртуть, а вода. Такая конструкция термометра давала возможность судить о том, насколько нагрето то или иное тело по сравнению с предметом.
Но точность измерений была в то время достаточно низкой, поскольку прибор Галилея зависел от атмосферного давления.
Через полвека другие исследователи и изобретатели существенно усовершенствовали первый термоскоп, добавив к прибору шкалу. Если об объекте можно было сказать, холоднее или горячее он, чем другой предмет, то теперь появилась возможность выяснить степень различий в температуре. Разумеется, приборы для температуры были очень несовершенными и очень сильно отличались от тех удобных и точных устройств, которыми человечество широко пользуется сегодня.
Если вы интересуетесь изобретениями, вас впечатлит Термометр Галилея. Как минимум, тем, что это — самый первый термометр, который был изобретен тем самым Галилео Галилеем, основателем классической механики. Тем, кто изобрел телескоп, открыл другие планеты нашей солнечной системы и вообще невероятно много всего сделал для науки.
Но вернемся к термометру Галилея. Это стеклянная колба, заполненная жидкостью. В жидкости плавают небольшие стеклянные колбочки-буйки, заполненные темными жидкостями, имеющими разную плотность. К каждому буйку прикреплена золотистая бирка с указанием температуры. Все просто — под воздействием холода жидкость в буйках расширяется, и сами буйки всплывают. А так как плотность жидкостей разная, то и расширяются они при разных температурах. Вспомним школьный курс физики? На самом деле, подробная инструкция о том, как определять температуру в помещении, есть прямо на деревянной подставке термометра.
Как работает
Итак, как мы уже поняли, жидкости с разной плотностью по-разному реагируют на изменение температуры. Чем холоднее, тем выше буйки. Поскольку колба узкая, они начинают «толпиться» сверху, и тогда температуру определяют по бирке на нижнем из всплывших буйков. А если все шарики утонули, наоборот, смотрят на самый верхний.
Разумеется, сейчас, когда мы можем определять самые тонкие колебания температуры сверхчувствительными приборами, это старинное устройство воспринимается в первую очередь как элегантное украшение комнаты. Но, что важно, температуру в помещении по нему действительно можно определять — с небольшой погрешностью. Кстати, в самом начале использования важно дать жидкости в колбе прийти в соответствие с комнатной температурой, так что не ждите мгновенных точных показаний. А чего ждать? Эстетики, разумеется!
Точность показаний температуры колеблется в районе 0,4 градуса по Цельсию. Термометр Galileo, который вы сможете купить в магазине Мистер Гик, показывает температуру от +18 до +26 градусов. А вот если вы хотите заглянуть в будущее и предсказать изменения погоды на улице, вам в помощь другое старинное изобретение — Предсказатель погоды Storm Glass Сrystal .
Характеристики
- стеклянная колба с жидкостью и колбочками, в деревянной подставке с инструкцией на русском и английском языках;
- температурный диапазон: от +18 до +26⁰С;
- 5 колбочек с жидкостью разной плотности: 18, 20, 22, 24 и 26⁰С;
- материал: стекло, дерево;
- выдувается вручную;
- экологически чистая жидкость без фреонов;
- безвреден для здоровья;
- используется в помещении;
- размер в подставке (Д*Ш*В): 8*7*26 см;
- диаметр колбы: 3,5 см;
- упаковка: картонная коробка;
- размер упаковки (Д*Ш*В): 8*9*33 см;
- вес: 480 г.
Термометр?" не так просто. Этот предмет, описания которого можно найти еще в античных сочинениях, прошел за полтора века серьезную эволюцию, пока не принял нынешний вид.
История изобретения термометра: этапы
- I век нашей эры. Описание первого термометра Героном Александрийским.
- Рубеж XVI - XVII веков. Термоскопы, созданные Галилеем и другими учеными.
- 1724 год – Габриэль Фаренгейт разработал шкалу измерения температуры для термометра с ртутью.
Эпоха Галилея
По косвенным сведениям, изобретатель первого термометра – Галилео Галилей. Сохранившиеся сочинения ученого содержат упоминания об этом устройстве. Между 1592 и 1597 годами Галилей изобрел термоскоп, который представлял собой стакан, содержащий воду и воздух, которые показывали изменения температуры.
Упоминание об этом изобретении есть в письме Галилею от математика Джованни Сагредо. Последний предложил улучшить термоскоп, добавив шкалу для измерения температуры. Позже Сагредо писал Галилею, как он использовал термоскоп, чтобы измерять температуру воздуха в разные месяцы года.
Другое упоминание о термоскопе Галилея можно найти в письме некоего отца Кастелло монсеньору Чезарини в 1638 году. Священник рассказывал адресату, как он был свидетелем использования Галилеем термоскопа во время лекции в 1603 году.
Итальянский врач Санторио, профессор Падуанского университета, использовал термоскоп в своей практике. С его помощью он установил нормальную температуру человека и использовал изобретение Галилея в качестве вспомогательного средства при постановке диагноза.
Санторио иногда называют изобретателем термометра, но ученый в своих сочинениях никогда не приписывал этой чести себе. Напротив, в «Комментариях к Галену» он называет термоскоп самым древним инструментом.
В 1624 году иезуит Жан Леверкон опубликовал книгу, в которой впервые употребил слово «термометр». Он охарактеризовал его как устройство для измерения тепла и холода, которое находится на воздухе. Книга стала популярной и была переведена на европейские языки.
Иезуит назвал изобретателем термометра некоего Корнелиуса Дреббеля. Это был уроженец Голландии, увлекавшийся алхимией и утверждавший, что сконструировал вечный двигатель. Не убедив собрание алхимиков и ученых мужей Праги в своем изобретении, Дреббель был брошен в темницу по приказу императора. В одном из его трудов, действительно, содержится описание работы термометра, благодаря чему Леверкон, возможно, назвал его автором открытия.
После Галилея
Ученые XVII - XVIII веков знали о термоскопе и искали способы его улучшить. Первая известная его схема была сделана Джузеппе Бьянкани в
1617 году. В 1638 году Роберт Фладд изобразил термометр в виде вертикальной трубы, закрытой сверху колбой с воздухом. Нижнее её отверстие уходило в сосуд с водой. Уровень жидкости в трубе зависел от расширения и сжатия воздуха.
Самую серьезную модификацию термометра в эту эпоху сделал Фердинанд II, великий герцог Тосканы из династии Медичи, прославившийся покровительством науке. Он и сам не чуждался научных занятий. Медичи взял обычный термометр, заполнил его до определенного предела спиртом, а затем запечатал расплавленным стеклом. Новый термометр не зависел от атмосферного давления.
Фаренгейт
Габриэль Фаренгейт родился в 1686 году в Данциге в купеческой семье. Рано потеряв родителей, он оставил коммерцию ради науки и путешествий. Занимаясь метеорологией, Фаренгейт усовершенствовал термометр и разработал в течение многих лет шкалу для измерения температуры.
Он начал опыты в 1706 году, сначала использовал в своих опытах спирт, но потом решил, что ртуть даст более точные показания. В 1724 году Фаренгейт закончил жидкостный термометр. Он сумел добиться относительной точности показаний, установив несколько точек, температура которых известна, и разделив расстояние, которое было между ними.
В 1730 - 1740-е годы в термометрах использовались также шкалы, разработанные Делилем и Реомюром. В 1742 году швед Андреас Цельсий разработал новую шкалу измерения температуры, которая завоевала большую популярность.
При ответе на вопрос "Кто изобрел термометр?" стоит признать первенство . Остальные ученые дорабатывали именно его модель и создали привычный нам градусник.
Термометр Галилея
Термометр Галилея
Термометр Галилея представляет собой запаянный стеклянный цилиндр , наполненный жидкостью , в которой плавают стеклянные сферические сосудики-буйки. К каждому такому сферическому поплавку прикреплена снизу золотистая или серебристая бирка с выбитым на ней значением температуры. В зависимости от размера термометра количество поплавков внутри бывает от 3-х до 11-ти. В настоящее время термометр представляет эстетическую ценность в качестве эффектного предмета интерьера.
История изобретения
Термометр Галилея вблизи
Название происходит от имени итальянского физика Галилео Галилея , который в 1592 году изобрел термоскоп, ставший прародителем всех термометров . Согласно одним источникам, сам Галилей имел весьма косвенное отношение к созданию этого прибора, который чаще используется в качестве сувенира , по другим данным, мир этим изобретением конца 16 века обязан именно Галилею .
Принцип действия
Поплавки по-разному наполнены жидкостью таким образом, что их средняя плотность различна: самая маленькая плотность у верхнего, самая большая – у нижнего, но у всех близка к плотности воды, отличаясь от неё незначительно. С понижением температуры воздуха в помещении соответственно понижается температура воды в сосуде, вода сжимается, и плотность её становится больше. Известно, что тела, плотность которых меньше плотности окружающей их жидкости, всплывают в ней. При понижении температуры в помещении плотность жидкости в цилиндре увеличивается и шарики поднимаются вверх один за другим, при повышении - опускаются. Такой эффект достигается за счет очень высокой точности изготовления термометров. Все шарики калибруются по температуре всплытия в интервале 0,4 °С. Диапазон температур, измеряемых термометром, находится в районе комнатной температуры: 16-28°, шаг: 1 °С. Текущее значение температуры определяется по нижнему из всплывших шариков.
См. также
Примечания
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Термометр Галилея" в других словарях:
- (греч. θέρμη тепло; μετρέω измеряю) прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров: жидкостные механические электрические оптические газовые инфракрасные Содержание … Википедия
Термометр - Термометр: 1 резервуар с ртутью; 2 капилляр, по положению ртути в котором отсчитывают показания; 3 шкала. ТЕРМОМЕТР (от термо... и греческого metreo измеряю), прибор для измерения температуры посредством его контакта с исследуемой средой. Первые… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
1) История T. Изобретателем Т. надо считать Галилея: в его собственных сочинениях нет описания этого прибора, но ученики Галилея, Нелли и Вивиани, свидетельствуют, что уже в 1597 г. он устроил нечто вроде термобароскопа. Галилей изучал в это… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона - Общая характеристика Отрезок времени примерно от даты публикации работы Николая Коперника Об обращениях небесных сфер (De Revolutionibus), т.е. с 1543 г., до деятельности Исаака Ньютона, сочинение которого Математические начала натуральной… … Западная философия от истоков до наших дней
Развитие естествознания в Западной Европе в XVI и первой половине XVII в. - В XVI и особенно в первой половине XVII в. в развитии науки наступает. В ходе упорной борьбы со схоластикой и религиозным мировоззрением вырабатываются новые, научные методы исследования явлений природы и делаются открытия, заложившие фундамент… … Всемирная история. Энциклопедия
История науки … Википедия
Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия
Был знаменитым итальянским физиком, математиком, астрономом и философом, сыгравшим ключевую роль в развитии науки 16 века. Именно он впервые открыл, что плотность жидкости меняется в зависимости от снижения или повышения температуры.
Фото: Flickr, Tadek
Фото: Flickr, Gingko
Термометр, прозванный в честь великого ученого, сделан из запаянного стеклянного цилиндра. Емкость наполнена жидкостью, в которой плавает несколько буйков. К каждому из буйков привязана бирка. В зависимости от температуры воды эти поплавки либо опускаются на дно, либо поднимаются под потолок сосуда. Однако с эстетической точки зрения термометр Галилео намного привлекательнее своей функциональности – он прекрасен сам по себе!
Фото: Flickr, Tuchodi
Фото: Flickr, Kansas City Royalty
И хотя это устройство не было изобретено самим Галилео, его назвали в честь выдающегося итальянского ученого за то, что конструкция не существовала бы без открытий Галилео. Эти градусники начали делать в 17 веке как раз на основании научных трудов Галилео.
Фото: Flickr, Steve 2.0
Напомним, что на всех буйках есть этикетки. На каждой из этих бирок выгравированы цифра и символ градуса. Вес каждого поплавка четко отрегулирован и откалиброван. Подкрашенная жидкость в буйках играет свою отдельную роль в уравнивании веса поплавков, но для простого обывателя это в первую очередь очень красивое зрелище.
Фото: Flickr, Steve 2.0
Математический принцип, применяемый в термометре Галилео, действует в соответствии с правилом прямо пропорциональной зависимости. Узнать температуру по этому градуснику можно благодаря тому, что каждый буек наполнен жидкостью в разной мере, что влияет на среднюю плотность каждого поплавка. У предмета, плавающего выше всех, плотность ниже, чем у зависающего над самым дном. Но удельный вес этих буйков не сильно отличается от аналогичного параметра жидкости, в которой они пребывают.
Фото: Flickr, jhritz
Фото: Flickr, anujraj
Когда температура в комнате падает, охлаждается и вода в термометре. Жидкость в емкости сжимается, а ее плотность повышается. И, как известно, тела, чья плотность меньше плотности окружающей их среды, стремятся вверх. Поэтому когда вода нагревается, буйки тонут, а когда в комнате становится прохладнее, поплавки всплывают под потолок колбы. В итоге температура воздуха определяется по самому нижнему буйку с соответствующей биркой.
Фото: Flickr, daisee
Фото: Flickr, Rachel D
Фото: Flickr, Anna Ghislaine
На этом видео можно понаблюдать за происходящим в этом устройстве в режиме замедленной съемки:
Термометр Галилео – настоящий образец воплощения красоты в научном мире. И хотя актуальность такого устройства в современном мире уже давно утрачена, этот градусник все еще можно встретить в некоторых квартирах ценителей оригинального интерьера.
Фото: Flickr, Matthew Boyle