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伽利略溫度計 次要群組 [物理教學::熱學] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-03-29 10:04:08
關鍵字 1密度 2溫度計
此文完整連結 http://zfang.zipko.info/53.html
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不正常人類人腦智慧研究所
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這是一個玻璃裝飾溫度計,圓柱形玻璃管裝有透明液體,內部有數個標上溫標的彩色玻璃球,有的沉在下面,有的浮著接近水面,隨著不同溫度,浮沉的數目不同。

我的第一個伽利略溫度計是在日本高山縣小鎮買的,原是要拜訪小鎮歷史古蹟,結果在園藝店意外看見,門外櫃檯上就擺著這個,只要1000圓日幣。園藝店的伽利略溫度計有大、中、小,我喜歡這種玻璃製品,裡面有液體與亮亮的玻璃球,放在家裡會吸引人的好奇,既是藝術品又可以說明科學意義。

一般人會用來作為裝飾,實用性也滿大的,而我腦海鐘閃過的是這些可以作為教具。上回在研習中聽說,這可能是台灣製的,從日本帶回台灣製的東西,看起來很不智,但想說可遇不可求,還是小心翼翼的由日本扛回來了……在海關機場還讓人誤以為是酒!(後來才知道大陸也有製造,售價非常便宜,這回多買了幾組,分享給好朋友...)


     

伽利略溫度計當作裝飾品很漂亮,但如何判讀溫度呢?
在溫度計上端浮起來的球之中,我們注意最下方彩球所懸掛的金屬牌,它所標的數字,便顯示現在的溫度。
冬天,彩球會全部浮起;夏天,則全部沉在底部。
春天秋天時(18℃-26℃),伽利略溫度計的變化最迷人,彩球位置有上有下……
不過它的溫度指示僅供參考,準確度有限。如果要做實驗觀察,可用吹風機去調控溫度。

常見的是只有5顆不同顏色的球的溫度計,測量範圍為攝氏18至26度,每顆球代表攝氏2度。如果更精密,有11顆不同顏色的球,每顆球代表攝氏1度。要製造這個儀器相當困難,每一顆球的重量只差百分之一公克,這樣做出來的溫度計才會比較敏感、比較準。廠商也發展出裡面裝心型玻璃球的伽俐略溫度計,還有葫蘆造型呢,都是結合科學與工藝的精緻玻璃裝飾品。

中空的玻璃筒內裝的是對溫度敏感的液體(隨溫度變化,液體密度改變)。而做為溫標的彩色玻璃球,脹縮的幅度盡量小一點,為不敏感體,具有確定重量和尺寸,每個玻璃球重量都不一樣。它的原理如下:
當液體溫度下降密度增加,根據公式B=V*D,彩球浮力變大,若大於彩球重量,則彩球上升。
若是液體溫度上升則密度變小,浮力變小,玻璃球會自然地往下沈。

 


這與浮沉玩偶很類似,也可以用浮沉玩偶的道理做溫度計。當溫度降低時,管內液體的密度變大,所以浮沉子所受的浮力變大,浮力大於重力,就浮起來。


∣2007年03月23日 (Fri) 06:39:30

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