Termometreyi kim icat etti: Galileo'nun başka bir fikri. Galileo'nun termometresi: güzel bilim hakkında bir hikaye

Galileo Galilei, 16. yüzyılın bilimsel devrimine paha biçilmez katkılarda bulunan İtalyan bir fizikçi, matematikçi, astronom ve filozoftu. Sıcaklığın artması veya azalması sonucu sıvının yoğunluğunun değiştiğini keşfeden ilk kişi oydu.

Adını bu bilim insanından alan termometre, kapalı bir cam silindirden yapılmıştır. İçinde berrak bir sıvı ve birkaç koni var. Her koninin belirli bir ağırlığı vardır. Sıcaklık değiştikçe yükselir veya düşerler. Galileo termometreleri her şeyin yanı sıra görünüş olarak da çok güzeller :) Belki de termometrelerin en güzeli bunlardır.

Her ne kadar Galileo bu termometreyi icat etmemiş olsa da, ona onun adı verilmiştir çünkü onun keşifleri olmasaydı bu icat yapılamazdı. Bu tür termometreler 17. yüzyılın sonlarından beri üretilmektedir.

Kabın içinde yüzen konilerin her birinin üzerinde belirtilen bir ağırlık vardır. Her birine sayı ve derece de kazınmıştır. Ağırlıkları bir karşı ağırlık tarafından düzenlenir. Her koninin ağırlığı biraz değişir. Kabarcıkların içine renkli su eklenir, böylece her biri aynı yoğunluğa sahip olur; bu aynı zamanda termometreyi daha da çekici hale getirir.

En alttaki koni doğru sıcaklığı gösterir. Koninin içindeki sıvının yoğunluğu değiştiğinde, yerçekimi kuvveti kaldırma kuvvetini yenerek koninin batmasına neden olur.

Galileo termometresi

Galileo termometresi

Galileo termometresiİçinde cam küresel şamandıra kaplarının yüzdüğü, sıvıyla dolu kapalı bir cam silindirdir. Bu tür küresel şamandıraların her birinin altına, üzerine sıcaklık değeri damgalanmış olan altın veya gümüş bir etiket yapıştırılmıştır. Termometrenin boyutuna bağlı olarak içindeki şamandıra sayısı 3 ile 11 arasında değişmektedir. Şu anda termometre, muhteşem bir mobilya parçası olarak estetik değere sahiptir.

Buluş tarihi

Galileo'nun termometresi yakından

Adı, 1592'de tüm termometrelerin atası haline gelen termoskopu icat eden İtalyan fizikçi Galileo Galilei'den geliyor. Çoğu zaman hatıra olarak kullanılan bu cihazın yaratılmasıyla bazı kaynaklara göre Galileo'nun çok dolaylı bir ilişkisi vardır; diğer kaynaklara göre ise dünya 16. yüzyılın sonlarında yapılan bu buluşu Galileo'ya borçludur.

Çalışma prensibi

Şamandıralar, ortalama yoğunlukları farklı olacak şekilde farklı şekillerde sıvıyla doldurulur: en küçük yoğunluk üstte, en yüksek yoğunluk alttadır, ancak hepsi için suyun yoğunluğuna yakındır, farklı olarak sadece biraz. Odadaki hava sıcaklığı azaldıkça kaptaki suyun sıcaklığı da buna bağlı olarak azalır, su büzülür ve yoğunluğu artar. Yoğunluğu çevredeki sıvının yoğunluğundan daha az olan cisimlerin içinde yüzdüğü bilinmektedir. Odadaki sıcaklık azaldıkça silindir içindeki sıvının yoğunluğu artarak toplar birbiri ardına yükselir, sıcaklık arttıkça düşer. Bu etki, termometre imalatının çok yüksek hassasiyeti sayesinde elde edilir. Tüm bilyalar 0,4 °C aralığındaki çıkış sıcaklığına göre kalibre edilir. Termometre tarafından ölçülen sıcaklık aralığı oda sıcaklığı civarındadır: 16-28°, adım: 1 °C. Mevcut sıcaklık değeri, yüzen topların alt kısmı tarafından belirlenir.

Ayrıca bakınız

Notlar


Wikimedia Vakfı.

2010.

    Diğer sözlüklerde "Galileo'nun termometresi" nin ne olduğunu görün:

    - (Yunanca θέρμη ısı; μετρέω ölçüyorum) havanın, toprağın, suyun vb. sıcaklığını ölçen bir cihaz. Birkaç tür termometre vardır: sıvı mekanik elektrik optik gaz kızılötesi İçindekiler ... Wikipedia Termometre - Termometre: 1 adet cıva rezervuarı; 2 kılcal, okumaların alındığı cıvanın konumuna göre; 3 ölçek. TERMOMETRE (termo... ve Yunanca metreo I'den türemiştir), incelenen ortamla teması yoluyla sıcaklığı ölçen bir cihaz. İlk... ...

    Resimli Ansiklopedik Sözlük 1) T. Galileo'nun tarihi, T.'nin mucidi olarak düşünülmelidir: kendi yazılarında bu cihazın bir açıklaması yoktur, ancak Galileo'nun öğrencileri Nelli ve Viviani, 1597'de termobaroskop gibi bir şey yarattığına tanıklık eder. Galileo bunu inceledi... ...- Genel özellikler Yaklaşık olarak Nicolaus Copernicus'un Göksel Kürelerin Dönüşleri (De Revolutionibus) adlı çalışmasının yayınlandığı tarihten itibaren geçen süre, yani. 1543'ten, çalışması “Doğa biliminin matematiksel ilkeleri” olan Isaac Newton'un çalışmasına kadar ... ... Kökeninden günümüze Batı felsefesi

    Batı Avrupa'da doğa biliminin 16. yüzyılda ve 17. yüzyılın ilk yarısında gelişimi.- 16. yüzyılda ve özellikle 17. yüzyılın ilk yarısında. bilimin gelişmesiyle birlikte gelir. Skolastisizme ve dini dünya görüşüne karşı ısrarlı bir mücadele sırasında, doğa olaylarını incelemek için yeni bilimsel yöntemler geliştirilmekte ve temelleri atan keşifler yapılmaktadır... ... Dünya Tarihi. Ansiklopedi

    Bilim tarihi ... Vikipedi

    Bu makalenin veya bölümün revizyonu gerekiyor. Lütfen makaleyi makale yazma kurallarına uygun olarak geliştirin... Wikipedia

Galileo Galilei İtalyan fizikçi, matematikçi, gök bilimci ve filozoftur. Sıvıların yoğunluğunun sıcaklığa göre değiştiğini kanıtlayan ilk kişidir. 16. yüzyılın bilimsel devriminde büyük rol oynadı.

1. Kendi adını taşıyan termometre, kapalı bir cam silindirden yapılmıştır. İçinde berrak bir sıvı ve her birinin bir ağırlığı olan birkaç kabarcık vardır.

2. Sıcaklık değiştikçe matematiksel prensiplere göre yükselir ve düşer. Ancak Galileo'nun termometresi pratik değerinin yanı sıra estetik değere de sahiptir; kendisi başlı başına güzel bir nesnedir.

3. Her ne kadar Galileo bu termometreyi yaratmamış olsa da, ona onun adı verilmiştir çünkü onun keşifleri olmasaydı termometre olmazdı. Bu cihazlar 17. yüzyılın sonlarından beri üretilmektedir.

4. Her baloncuğa bir ağırlık eklenmiştir. Her birine bir sembol ve sayı kazınmıştır. Bunlar karşı ağırlıklardır. Her biri diğerlerinden farklıdır.

5. Her kabarcığın aynı yoğunluğa sahip olması için kabarcıklara boyalı su eklendi. Ancak bu, termometreye güzelliğini kazandırdı.

6. Termometrenin matematiksel prensipleri çok basittir. Termometredeki her kabarcık aynı hacme ve dolayısıyla aynı yoğunluğa sahiptir.

7. Bu, her baloncuğun aynı yerçekimi büyüklüğüne ve kaldırma kuvvetine sahip olduğu anlamına gelir. Yer çekimi (çekim kuvveti) aşağı doğru iter, kaldırma kuvveti ise yukarı doğru iter.

8. Her baloncuk, tabanına iliştirilmiş bir ağırlıkla işaretlenmiştir. Bu ağırlık, kabarcığın göreceli ağırlığını ve aynı zamanda çekici kuvvetinin etkisini artırır. Ağırlık, her baloncuğun diğerlerinden biraz farklı bir yoğunluğa sahip olduğu anlamına gelir.

9. En alttaki top mevcut sıcaklığı gösterir.

10. Baloncuğun etrafındaki sıvının yoğunluğu değiştikçe çekme kuvveti kaldırma kuvvetini aşar ve balon dibe çöker. Sıcaklık arttığında sıvının yoğunluğu da artar.

11. Yoğunluk azaldıkça kaldırma kuvveti de azalır. Tüm kabarcıklar sabittir, böylece sıcaklık ve sıvı arttığında sıvının yoğunluğuyla orantılı olarak kaldırma kuvveti azalır ve kabarcık dibe doğru gider.

12. Suyun yoğunluğu arttığında da aynı durum geçerlidir. Her baloncuğun ağırlığı vardır, dolayısıyla belirli bir sıcaklıkta ve belirli bir yoğunluktaki bir sıvı içinde yükselip alçalır.

13. Tasarım açısından termometre zarif ve güzel bir şekle sahiptir. Bu, bilimsel güzelliğin veya güzel bilimin gerçek bir örneğidir.

İlk termometre icat edilmeden önce sıcaklık dokunarak ölçülüyordu. Herhangi bir ölçüm doğruluğundan söz edilmedi. Ve bu, 1597'de Galileo Galilei'nin sıcaklığı ölçen ilk aleti icat etmesine kadar oldukça uzun bir süre devam etti.

Galileo termoskopu


Galileo'nun cihazı çok basitti. Ucuna bir cam topun lehimlendiği bir cam tüpten oluşuyordu. Topu hafifçe ısıtan Galileo, tüpün serbest ucunu suyla dolu bir kaba indirdi. Topun içindeki hava soğuduğunda içindeki hava basıncı azaldı ve atmosferik basıncın etkisi altındaki su tüpten yukarı doğru yükseldi. Ve suyun yükseldiği yüksekliğe bağlı olarak sıcaklığı belirlemek mümkündü. Bu cihaz çağrıldı termoskop. Elbette çok yakın sıcaklık değerleri de gösterdi. Ek olarak, okumaları atmosferik basıncın değerine de bağlıydı.

İÇİNDE 1657 Galileo'nun termoskopu Floransalı bilim adamları tarafından geliştirildi. Cam bir toptan havayı pompaladılar ve boncuklardan bir terazi yaptılar. Galileo'nun termoskop okumaları yaklaşık değerlerdi: yüksek sıcaklık, düşük sıcaklık. Artık sıcaklık değerleri daha doğru ölçüldü: bir boncuk, iki boncuk vb.

Kısa bir süre sonra, 1700 yılında, Floransalı bilim adamı Torricelli termoskopu ters çevirdi ve tüpü renkli alkol topuyla doldurdu. Ayrıca içinde su bulunan kabı da çıkardı. Yeni cihaz artık atmosferik basınca bağlı değildi. Bu, modern termometrenin prototipiydi.

Referans ölçeği türleri


Ama bir sorun vardı. Kimse hangi noktanın başlangıç ​​noktası olarak alınacağını ve terazinin nasıl kalibre edileceğini bilmiyordu. Bu yönde ilk adım Alman fizikçi Daniel Gabriel Fahrenheit tarafından atıldı. 1714'te bir sıcaklık ölçeği icat etti. Fahrenheit, renkli alkol yerine bir topla bir tüpün içine cıva döktü, tüpteki havayı dışarı pompaladı ve onu kapattı. En soğuk ama yine de sıvı halde olan, sofra tuzu ve buz karışımıydı. Fahrenheit bu karışımın içine top içeren bir tüp yerleştirdi. Ve cıva sütununun ölçekteki yüksekliği 0 derece olarak işaretlendi. Fahrenheit ölçeğindeki bir sonraki nokta 32 dereceydi. Bu, tuzsuz sıradan buzun eridiği sıcaklığa karşılık geliyordu. Daha sonra 96 ​​derece noktası işaretlendi. Bu insan vücudunun sıcaklığıydı. Fahrenheit ölçeğine göre 212 derecede kaynayan su.

Farklı bilim adamları termometrelerin farklı kalibrasyonlarını önerdiler. Böylece Fransız fizikçi Rene Antoine Reaumur, alkolün termal genleşmesini inceledi. Alkol 5:1 oranında suyla karıştırılırsa, suyun donma noktasından kaynama noktasına kadar ısıtıldığında alkol orantılı olarak genişler 1000:1080. Reaumur bir ölçek önerdi sıfır referans noktası 0 o R'nin buzun eridiği sıcaklık olarak alındığı bir alkol termometresi üzerinde. Ve suyun kaynadığı sıcaklık 80 o idi R.

Ancak ilk kez buzun erime noktasının ve suyun kaynama noktasının termometre ölçeğinde ana referans noktaları olarak alınması Hollandalı fizikçi Christian Huygens ve İngiliz fizikçi Robert Hooke tarafından 1665 yılında önerildi.

İsveçli gökbilimci Anders Celsius 1742'de Fahrenheit cıva termometresi üzerindeki ölçeğini ortaya çıkardı. Modern termometrenin aksine, sıfır santigrat derece suyun kaynama noktasına karşılık geliyordu. Ve Celsius buzun erime sıcaklığını 100 derece olarak aldı.

Celsius termometresi bu güne kadar bu şekilde hayatta kaldı. Tek fark, modern bir termometrenin ölçeğinin Celsius ölçeğine göre ters çevrilmiş olmasıdır. Buzun erime noktası 0°, suyun kaynama noktası ise 100° Celsius olarak alınır. Gökbilimci Morten Stremer ve botanikçi Carl Linnaeus da Santigrat ölçeğini "tersine çevirdi".

Açıklanan tüm durumlarda termometre ölçeğinin başlangıç ​​noktası keyfi olarak belirlendi. 1848'de İngiliz bilim adamı Lord Kelvin "mutlak sıfır" kavramını önerdi. Mutlak sıfırın moleküler hareketin durduğu sıcaklık olduğunu düşünüyordu. Mutlak sıfır, Santigrat ölçeğinde -273,15 o'ya karşılık gelir.

Günümüzde çoğu ülkede Celsius ölçeğine sahip termometrelerin kullanılması yaygındır. İngilizce konuşulan bazı ülkelerde yakın zamana kadar Fahrenheit ölçeği kullanılıyordu. Bugün hala ABD'de kullanılmaktadır. Bilimsel araştırmalarda Kelvin ölçeği kullanılır.

Eğer icatlara meraklıysanız Galileo'nun Termometresine hayran kalacaksınız. En azından, çünkü bu, klasik mekaniğin kurucusu aynı Galileo Galilei tarafından icat edilen ilk termometredir. Teleskobu icat edenler, güneş sistemimizdeki diğer gezegenleri keşfedenler ve genel olarak bilime inanılmaz derecede katkıda bulunanlar.

Ama Galileo'nun termometresine dönelim. Bu, sıvıyla dolu bir cam şişedir. Farklı yoğunluktaki koyu sıvılarla dolu küçük cam şamandıralar sıvının içinde yüzüyor. Her şamandıranın üzerinde altın renkli bir sıcaklık etiketi bulunur. Çok basit - soğuğun etkisi altında şamandıralardaki sıvı genişler ve şamandıralar yüzer. Sıvıların yoğunlukları farklı olduğundan farklı sıcaklıklarda genleşirler. Okulun fizik dersini hatırlayalım mı? Aslında, bir odadaki sıcaklığın nasıl belirleneceğine ilişkin ayrıntılı talimatlar, termometrenin ahşap standının üzerinde yer almaktadır.

Nasıl çalışır?

Dolayısıyla, daha önce de anladığımız gibi, farklı yoğunluktaki sıvılar sıcaklık değişimlerine farklı tepki verir. Hava ne kadar soğuk olursa şamandıralar da o kadar yüksek olur. Şişe dar olduğu için yukarıdan "kalabalıklaşmaya" başlarlar ve ardından yüzen şamandıraların alt kısmındaki etiket ile sıcaklık belirlenir. Ve eğer tüm toplar batmışsa, tam tersine en tepeye bakarlar.

Elbette artık ultra hassas cihazlarla en ince sıcaklık dalgalanmalarını bile tespit edebildiğimiz için, bu eski cihaz öncelikle odanın zarif bir dekorasyonu olarak algılanıyor. Ancak önemli olan, odadaki sıcaklığın gerçekten küçük bir hatayla belirlenebilmesidir. Bu arada, kullanımın en başında şişedeki sıvının oda sıcaklığına gelmesine izin vermek önemlidir, bu nedenle anlık doğru okumalar beklemeyin. Neden bekleyelim? Estetik elbette!

Sıcaklık okumalarının doğruluğu 0,4 santigrat derece civarında dalgalanır. Mr. Geek mağazasından satın alabileceğiniz Galileo termometresi +18 ila +26 derece arasındaki sıcaklıkları gösterir. Ancak geleceğe bakmak ve dışarıdaki hava koşullarındaki değişiklikleri tahmin etmek istiyorsanız, başka bir eski buluş size yardımcı olacaktır: Fırtına Camı Kristal Hava Tahmincisi.

Özellikler

  • Rusça ve İngilizce talimatların bulunduğu ahşap bir stand içinde sıvı ve koniler içeren cam şişe;
  • sıcaklık aralığı: +18 ila +26⁰С;
  • Farklı yoğunluklarda sıvı içeren 5 koni: 18, 20, 22, 24 ve 26⁰С;
  • malzeme: cam, ahşap;
  • elle üflenir;
  • freon içermeyen çevre dostu sıvı;
  • sağlığa zararsız;
  • iç mekanlarda kullanılır;
  • stand boyutu (U*G*Y): 8*7*26 cm;
  • şişe çapı: 3,5 cm;
  • ambalaj: karton kutu;
  • paket boyutu (U*G*Y): 8*9*33 cm;
  • ağırlık: 480 gr.