Nani aligundua thermometer: wazo lingine la Galileo. Kipimajoto cha Galileo: hadithi kuhusu sayansi nzuri

Galileo Galilei alikuwa mwanafizikia wa Italia, mwanahisabati, mnajimu na mwanafalsafa ambaye alitoa mchango mkubwa katika mapinduzi ya kisayansi ya karne ya 16. Alikuwa mtu wa kwanza kugundua kwamba msongamano wa kioevu hubadilika kama matokeo ya kuongezeka au kupungua kwa joto.

Thermometer, iliyopewa jina la mwanasayansi huyu, imetengenezwa na silinda ya glasi iliyofungwa. Ndani yake ni kioevu wazi na mbegu kadhaa. Kila koni ina uzito fulani. Wanapanda au kushuka kadiri hali ya joto inavyobadilika. Kando na kila kitu kingine, vipimajoto vya Galileo ni vyema kwa mwonekano pia :) Labda hivi ndivyo vipimajoto vyema zaidi kuliko vyote.

Ingawa Galileo hakuvumbua kipimajoto hiki, kilipewa jina lake kwa sababu bila uvumbuzi wake uvumbuzi huo haungefanywa. Vipimajoto kama hivyo vimetengenezwa tangu mwisho wa karne ya 17.

Kila moja ya mbegu zinazoelea ndani ya chombo ina uzito ulioonyeshwa juu yake. Kila moja pia imechorwa kwa nambari na digrii. Uzito wao umewekwa na counterweight. Uzito wa kila koni hutofautiana kidogo. Maji ya rangi katika Bubbles huongezwa ili kila mmoja awe na wiani sawa - hii pia inafanya thermometer hata kuvutia zaidi.

Koni ya chini kabisa inaonyesha joto sahihi. Wakati msongamano wa kioevu ndani ya koni hubadilika, nguvu ya mvuto inashinda nguvu ya buoyant, na kusababisha koni kuzama.

Kipimajoto cha Galileo

Kipimajoto cha Galileo

Kipimajoto cha Galileo Ni silinda ya glasi iliyofungwa iliyojazwa na kioevu ambamo vyombo vya boya vya glasi huelea. Kila sehemu ya kuelea kama hiyo ya duara ina lebo ya dhahabu au fedha iliyoambatishwa chini na kubandikwa thamani ya halijoto juu yake. Kulingana na saizi ya thermometer, idadi ya kuelea ndani inatofautiana kutoka 3 hadi 11. Hivi sasa, kipimajoto kina thamani ya urembo kama fanicha ya kuvutia.

Historia ya uvumbuzi

Kipimajoto cha Galileo karibu

Jina linatokana na mwanafizikia wa Kiitaliano Galileo Galilei, ambaye mwaka wa 1592 aligundua thermoscope, ambayo ikawa mzalishaji wa thermometers zote. Kulingana na vyanzo vingine, Galileo mwenyewe alikuwa na uhusiano usio wa moja kwa moja na uundaji wa kifaa hiki, ambacho mara nyingi hutumiwa kama ukumbusho, kulingana na vyanzo vingine, ulimwengu unadaiwa uvumbuzi huu wa mwishoni mwa karne ya 16 na Galileo.

Kanuni ya uendeshaji

Vielelezo vinajazwa na kioevu kwa njia tofauti kwa njia ambayo wiani wao wa wastani ni tofauti: wiani mdogo ni juu, juu zaidi chini, lakini kwa wote ni karibu na wiani wa maji, tofauti na ni kidogo tu. Wakati joto la hewa katika chumba hupungua, joto la maji katika chombo hupungua ipasavyo, mikataba ya maji, na wiani wake unakuwa mkubwa zaidi. Inajulikana kuwa miili ambayo wiani wake ni chini ya wiani wa kioevu kinachozunguka huelea ndani yake. Hali ya joto ndani ya chumba inapopungua, msongamano wa kioevu kwenye silinda huongezeka na mipira huinuka moja baada ya nyingine, na joto linapoongezeka, hupungua. Athari hii inapatikana kutokana na usahihi wa juu sana wa utengenezaji wa thermometer. Mipira yote hupimwa kwa halijoto ya kupanda katika anuwai ya 0.4 °C. Kiwango cha joto kinachopimwa na kipimajoto kiko karibu na joto la chumba: 16-28°, hatua: 1 °C. Thamani ya joto ya sasa imedhamiriwa na chini ya mipira ya kuelea.

Angalia pia

Vidokezo


Wikimedia Foundation. 2010.

Tazama "kipimajoto cha Galileo" ni nini katika kamusi zingine:

    - (Kigiriki θέρμη joto; μετρέω Ninapima) kifaa cha kupima joto la hewa, udongo, maji, na kadhalika. Kuna aina kadhaa za vipima joto: kioevu mitambo ya umeme ya macho ya gesi ya infrared Yaliyomo ... Wikipedia

    Kipima joto- Kipima joto: hifadhi 1 na zebaki; 2 capillary, kulingana na nafasi ya zebaki ambayo usomaji unachukuliwa; 3 mizani. THERMOMETER (kutoka thermo... na Kigiriki metreo I kupima), kifaa cha kupima joto kwa njia ya kugusa kwake kati chini ya utafiti. Ya kwanza... ... Kamusi ya Encyclopedic Illustrated

    1) Historia ya T. Galileo lazima ichukuliwe kuwa mvumbuzi wa T.: katika maandishi yake mwenyewe hakuna maelezo ya kifaa hiki, lakini wanafunzi wa Galileo, Nelli na Viviani, wanashuhudia kwamba tayari mnamo 1597 aliunda kitu kama thermobaroscope. Galileo alisoma hili....... Kamusi ya Encyclopedic F.A. Brockhaus na I.A. Efron- Sifa za jumla Kipindi cha muda takriban kuanzia tarehe ya kuchapishwa kwa kazi ya Nicolaus Copernicus On the Revolutions of the Celestial Spheres (De Revolutionibus), i.e. kutoka 1543, hadi shughuli ya Isaac Newton, ambaye kazi yake kanuni za hisabati za asili ... ... Falsafa ya Magharibi tangu asili yake hadi leo

    Maendeleo ya sayansi ya asili katika Ulaya Magharibi katika 16 na nusu ya kwanza ya karne ya 17.- Katika 16 na haswa katika nusu ya kwanza ya karne ya 17. katika maendeleo ya sayansi huja. Katika kipindi cha mapambano yanayoendelea dhidi ya usomi na mtazamo wa ulimwengu wa kidini, mbinu mpya za kisayansi za kusoma matukio ya asili hutengenezwa na uvumbuzi unafanywa ambao unaweka msingi.... Historia ya Dunia. Encyclopedia

    Historia ya sayansi ... Wikipedia

    Makala au sehemu hii inahitaji kusahihishwa. Tafadhali boresha makala kwa mujibu wa sheria za kuandika makala... Wikipedia

Galileo Galilei - Mwanafizikia wa Kiitaliano, mwanahisabati, mwanafalsafa na mwanafalsafa Alikuwa wa kwanza kuthibitisha kwamba msongamano wa kioevu hutofautiana na joto. Alichukua jukumu kubwa katika mapinduzi ya kisayansi ya karne ya 16.

1. Kipimajoto kinachoitwa baada yake kinatengenezwa kwa silinda ya glasi iliyofungwa. Ndani kuna kioevu wazi na Bubbles kadhaa, ambayo kila mmoja ina uzito.

2. Hali ya joto inapobadilika, hupanda na kushuka kwa kuzingatia kanuni za hisabati. Na bado, pamoja na thamani ya vitendo, thermometer ya Galileo pia ina thamani ya uzuri - ni kitu kizuri yenyewe.

3. Na ingawa Galileo hakuunda kipimajoto hiki, kilipewa jina lake kwa sababu bila uvumbuzi wake kusingekuwa na kipimajoto. Vifaa hivi vimetengenezwa tangu mwisho wa karne ya 17.

4. Uzito umeunganishwa kwa kila Bubble. Kila moja imechorwa kwa ishara na nambari. Hizi ni counterweights. Kila mmoja wao ni tofauti na wengine.

5. Maji ya rangi yaliongezwa kwa Bubbles ili kila Bubble iwe na wiani sawa. Lakini hii iliipa thermometer uzuri wake.

6. Kanuni za hisabati za thermometer ni rahisi sana. Kila Bubble katika thermometer ina kiasi sawa, na kwa hiyo wiani sawa.

7. Hii ina maana kwamba kila Bubble ina ukubwa sawa wa mvuto na nguvu ya buoyant. Mvuto (nguvu ya kuvutia) inasukuma chini, nguvu ya buoyant inasukuma juu.

8. Kila Bubble ina alama ya uzito unaohusishwa na msingi wake. Uzito huu huongeza uzito wa jamaa wa Bubble pamoja na athari ya nguvu yake ya kuvutia. Uzito unamaanisha kuwa kila Bubble ina wiani tofauti kidogo kuliko wengine.

9. Mpira ulio chini kabisa unaonyesha joto la sasa.

10. Wakati msongamano wa kioevu karibu na Bubble unavyobadilika, nguvu ya kuvutia inazidi nguvu ya buoyant, hivyo Bubble huzama chini. Wakati joto linapoongezeka, wiani wa kioevu pia huongezeka.

11. Wakati wiani unapungua, nguvu ya buoyancy pia hupungua. Bubbles zote ni mara kwa mara, ili wakati joto na kioevu huongezeka, nguvu ya buoyancy inapungua kwa uwiano wa wiani wa kioevu, na Bubble huenda chini.

12. Vile vile ni kinyume chake wakati wiani wa maji huongezeka. Kila Bubble ina uzito, hivyo itafufuka na kuanguka katika kioevu cha wiani fulani kwa joto fulani.

13. Kwa upande wa kubuni, thermometer ni ya kifahari na yenye umbo la uzuri. Huu ni mfano wa kweli wa uzuri wa kisayansi, au sayansi nzuri.

Kabla ya kipimajoto cha kwanza kuvumbuliwa, halijoto ilipimwa kwa kugusa. Hakukuwa na mazungumzo ya usahihi wowote wa kipimo. Na hii iliendelea kwa muda mrefu, hadi mnamo 1597 Galileo Galilei aligundua kifaa cha kwanza cha kupima joto.

Thermoscope ya Galileo


Kifaa cha Galileo kilikuwa rahisi sana. Ilikuwa na bomba la glasi, hadi mwisho ambao mpira wa glasi uliuzwa. Baada ya kupasha moto mpira kidogo, Galileo alishusha ncha ya bure ya bomba kwenye chombo kilicho na maji. Wakati hewa katika mpira ilipopozwa, shinikizo la hewa ndani yake likawa kidogo, na maji, chini ya ushawishi wa shinikizo la anga, akainua tube. Na kulingana na urefu ambao maji yaliongezeka, iliwezekana kuamua hali ya joto. Kifaa hiki kiliitwa thermoscope. Bila shaka, pia ilionyesha maadili ya joto ya takriban sana. Kwa kuongeza, usomaji wake ulitegemea thamani ya shinikizo la anga.

KATIKA 1657 thermoscope ya Galileo iliboreshwa na wanasayansi wa Florentine. Walisukuma hewa kutoka kwa mpira wa glasi na kutengeneza mizani kutoka kwa shanga. Usomaji wa thermoscope ya Galileo ulikuwa takriban: joto la juu, joto la chini. Sasa maadili ya joto yalipimwa kwa usahihi zaidi: shanga moja, shanga mbili, nk.

Baadaye kidogo, mnamo 1700, mwanasayansi wa Florentine Torricelli aligeuza thermoscope juu chini na kujaza bomba na mpira na pombe iliyotiwa rangi. Aidha, aliondoa chombo chenye maji. Kifaa kipya hakikutegemea tena shinikizo la anga. Hii ilikuwa mfano wa kipimajoto cha kisasa.

Aina za mizani ya kumbukumbu


Lakini kulikuwa na tatizo moja. Hakuna aliyejua ni hatua gani ya kuchukua kama mahali pa kuanzia na jinsi ya kusawazisha mizani. Hatua ya kwanza katika mwelekeo huu ilichukuliwa na mwanafizikia wa Ujerumani Daniel Gabriel Fahrenheit. Mnamo 1714 alikuja na kiwango cha joto. Badala ya pombe iliyotiwa rangi, Fahrenheit alimimina zebaki kwenye bomba na mpira, akatoa hewa kutoka kwenye bomba na kuifunga. Baridi zaidi, lakini bado katika hali ya kioevu, ilikuwa mchanganyiko wa chumvi ya meza na barafu. Fahrenheit iliweka bomba na mpira kwenye mchanganyiko huu. Na urefu wa safu ya zebaki kwenye mizani uliwekwa alama kama digrii 0. Hatua inayofuata kwenye mizani ya Fahrenheit ilikuwa digrii 32. Ililingana na hali ya joto ambayo barafu ya kawaida bila chumvi iliyeyuka. Kisha hatua ya digrii 96 iliwekwa alama. Hii ilikuwa joto la mwili wa mwanadamu. Maji yalichemshwa kwa nyuzi joto 212 kwa kipimo cha Fahrenheit.

Wanasayansi tofauti wamependekeza urekebishaji tofauti wa vipima joto. Kwa hiyo, mwanafizikia wa Kifaransa Rene Antoine Reaumur alisoma upanuzi wa joto wa pombe. Ikiwa pombe imechanganywa na maji kwa uwiano wa 5: 1, basi inapokanzwa kutoka kwenye sehemu ya kufungia hadi kwenye kiwango cha kuchemsha cha maji, pombe hupanua kwa uwiano. 1000:1080. Reaumur alipendekeza kiwango kwenye kipimajoto cha pombe, ambapo nukta ya sifuri ya kumbukumbu 0 o R ilichukuliwa kuwa halijoto ambayo barafu iliyeyuka. Na hali ya joto ambayo maji yalichemshwa ilikuwa 80 o R.

Lakini kwa mara ya kwanza, kuchukua kiwango cha kuyeyuka kwa barafu na sehemu ya kuchemsha ya maji kama sehemu kuu za marejeleo kwenye kipimo cha kupima joto kulipendekezwa mnamo 1665 na mwanafizikia Mholanzi Christian Huygens na mwanafizikia Mwingereza Robert Hooke.

Mwanaastronomia wa Uswidi Anders Celsius mwaka wa 1742 alikuja na kipimo chake kwenye kipimajoto cha zebaki cha Fahrenheit. Tofauti na kipimajoto cha kisasa, nyuzi joto sifuri zililingana na kiwango cha kuchemsha cha maji. Na Celsius alichukua joto la kuyeyuka la barafu kuwa digrii 100.

Hivi ndivyo kipimajoto cha Celsius kimefikia siku zetu. Tofauti pekee ni kwamba kiwango cha kipimajoto cha kisasa kimegeuzwa kulingana na kiwango cha Celsius. Kiwango cha kuyeyuka kwa barafu kinachukuliwa kuwa 0 °, na kiwango cha kuchemsha cha maji ni 100 ° Celsius. Na mwanaastronomia Morten Stremer na mtaalam wa mimea Carl Linnaeus "waligeuza" mizani ya Celsius.

Katika matukio yote yaliyoelezwa, hatua ya mwanzo ya kiwango cha thermometer iliwekwa kwa kiholela. Mnamo 1848, mwanasayansi wa Kiingereza Lord Kelvin alipendekeza wazo la "sifuri kabisa". Aliona sufuri kabisa kuwa halijoto ambayo mwendo wa molekuli ulikoma. Sufuri kabisa inalingana na -273.15 o kwenye kiwango cha Celsius.

Leo, katika nchi nyingi ni kawaida kutumia vipimajoto vyenye kipimo cha Celsius. Katika baadhi ya nchi zinazozungumza Kiingereza, hadi hivi karibuni, kipimo cha Fahrenheit kilitumiwa. Bado inatumika huko USA hadi leo. Katika utafiti wa kisayansi, kiwango cha Kelvin kinatumika.

Ikiwa una nia ya uvumbuzi, utavutiwa na Kipima joto cha Galileo. Kwa kiwango cha chini, kwa sababu hii ni kipimajoto cha kwanza kabisa, ambacho kilizuliwa na Galileo Galilei yule yule, mwanzilishi wa mechanics ya classical. Wale waliovumbua darubini, waligundua sayari nyingine katika mfumo wetu wa jua, na kwa ujumla walifanya kiasi cha ajabu kwa sayansi.

Lakini turudi kwenye kipimajoto cha Galileo. Hii ni chupa ya glasi iliyojaa kioevu. Maboya madogo ya kioo yaliyojazwa na vimiminika vyeusi vya minene tofauti huelea kwenye kioevu. Kila boya ina lebo ya joto ya dhahabu iliyoambatanishwa nayo. Ni rahisi - chini ya ushawishi wa baridi, kioevu katika buoys hupanua, na buoys wenyewe huelea. Na kwa kuwa wiani wa vinywaji ni tofauti, hupanua kwa joto tofauti. Hebu tukumbuke kozi ya fizikia ya shule? Kwa kweli, maagizo ya kina juu ya jinsi ya kuamua joto katika chumba ni sawa kwenye msimamo wa mbao wa thermometer.

Inafanyaje kazi

Kwa hivyo, kama tulivyoelewa tayari, vimiminika vilivyo na msongamano tofauti huguswa tofauti na mabadiliko ya joto. Kadiri inavyozidi kuwa baridi, ndivyo maboya yanavyoongezeka. Kwa kuwa chupa ni nyembamba, huanza "umati" kutoka juu, na kisha hali ya joto imedhamiriwa na lebo kwenye sehemu ya chini ya maboya yanayoelea. Na ikiwa mipira yote imezama, kinyume chake, wanaangalia moja ya juu.

Bila shaka, kwa kuwa sasa tunaweza kugundua mabadiliko madogo zaidi ya halijoto kwa kutumia vifaa ambavyo vinanyeti zaidi, kifaa hiki cha zamani kinatambulika kama mapambo ya kifahari ya chumba. Lakini, ni nini muhimu, hali ya joto ndani ya chumba inaweza kuamua kutoka kwayo - na kosa ndogo. Kwa njia, mwanzoni mwa matumizi ni muhimu kuruhusu kioevu kwenye chupa kurekebisha joto la kawaida, hivyo usitarajia usomaji sahihi wa papo hapo. Kwa nini kusubiri? Aesthetics, bila shaka!

Usahihi wa usomaji wa joto hubadilika karibu digrii 0.4 Celsius. Kipimajoto cha Galileo, ambacho unaweza kununua kwenye duka la Mr. Geek, kinaonyesha halijoto kutoka +18 hadi +26 digrii. Lakini ikiwa unataka kuangalia katika siku zijazo na kutabiri mabadiliko ya hali ya hewa nje, uvumbuzi mwingine wa kale utakusaidia - mtabiri wa hali ya hewa wa Storm Glass Сrystal.

Sifa

  • chupa ya kioo na kioevu na mbegu, katika msimamo wa mbao na maelekezo katika Kirusi na Kiingereza;
  • kiwango cha joto: kutoka +18 hadi +26⁰С;
  • Koni 5 zilizo na kioevu cha msongamano tofauti: 18, 20, 22, 24 na 26⁰С;
  • nyenzo: kioo, kuni;
  • kupigwa kwa mkono;
  • kioevu rafiki wa mazingira bila freons;
  • isiyo na madhara kwa afya;
  • kutumika ndani ya nyumba;
  • ukubwa katika kusimama (L * W * H): 8 * 7 * 26 cm;
  • kipenyo cha chupa: 3.5 cm;
  • ufungaji: sanduku la kadibodi;
  • ukubwa wa mfuko (L * W * H): 8 * 9 * 33 cm;
  • uzito: 480 g