Galileo’nun çalışması, Floransa’daki Accademia del Cimento’daki bilim adamlarına ve araştırmacılara 1600’lerin ortalarında Galileo termometresini yaratmaları için ilham verdi. Takımdaki araştırmacılardan biri olan Torricelli, termometrenin çalışmasını çevreleyen araştırmasında Galileo ile birlikte çalıştı.
Bu termometrelerin genel tasarımı, o zamandan beri yaklaşık 400 yıl içinde pek değişmedi. Büyükçe bir silindirik tüp, en yaygın olarak etanol olmak üzere bir sıvı ile doldurulur. Su asla kullanılmaz, çünkü etanol gibi sıvılar sıcaklık değiştikçe yoğunlukta daha önemli bir değişiklik gösterir ve bu da termometreyi daha hassas (ve dolayısıyla daha doğru) yapar.
İçeride, cam küreler sıvıyla doldurulmuş ve altlarından sarkan, belirli bir sıcaklığı gösteren kalibre edilmiş bir madalyon var. Her kürenin farklı renkli bir sıvısı olsa da, ne renk ne de sıvının türü önemlidir. Önemli olan, herhangi bir zamanda etanol sıvısının yoğunluğuna bağlı olarak nasıl yükselip alçaldıklarıdır.
Sıcaklığı gösteren bu metal etiketlerin her biri de önemli bir rol oynar. Her bir cam baloncuğun, termometre içindeki sıvının yoğunluğu ortam sıcaklığına bağlı olarak değiştiğinde yüzmesine veya batmasına izin veren benzersiz bir ağırlığa sahip metal bir etiketi vardır.
Galileo Termometre Nasıl Çalışır?
Yukarıda Galileo termometresinin nasıl çalıştığını anlatmış olsak da arkasındaki fiziği biraz daha detaylı açıklayalım. Daha önce belirttiğimiz gibi, termometrenin temel bileşeni, ısıtılırken ve soğutulurken yoğunluğu değişen etanol sıvısıdır.
Etanol, ısısını cam silindirin dışındaki ortam havasından alır. Sıcaklık değişimlerine karşı oldukça hassastır. Sıcaklıktaki hareketlere bağlı olarak genişleyecek ve daralacaktır. Hava sıcaklığı soğudukça sıvı büzülür ve yoğunluk artar. Hava sıcaklığı ısınırsa, sıvı genişler ve yoğunluğu azalır. Sıvıdan daha düşük yoğunluğa sahip küreler tepeye doğru yüzerken, yoğunluğu daha yüksek olan küreler batacaktır. Temel olarak, sıcaklık soğuk olduğunda küreler yükselecek ve sıcakken batacaktır.
Cam kabarcıkların yoğunluğunun hepsinin aynı olduğunu belirtmeliyiz. Bunun yerine, her küre üzerinde ağırlık bakımından biraz farklı olan, aşağıda asılı olan madalyon karşı ağırlıklardır. Her madalyon veya etiket, belirli bir sıcaklıkta etanol sıvısı içinde yüzmek için gereken yoğunluğa göre kalibre edilir. Çoğu Galileo termometrede bu, her iki veya dört derecelik sıcaklıktır.
Bu termometrelerin ardındaki bilimin çok daha derinlemesine bir açıklaması için aşağıdaki videoyu izlemenizi öneririz. Bu video aynı zamanda termometrenin çalışma şekli olan kaldırma kuvveti kavramını açıklayan harika bir iş çıkarıyor. Kaldırma ilkesi, çevrelerinden daha fazla yoğunluğa sahip nesnelerin batacağını ve çevrelerinden daha az yoğunluğa sahip nesnelerin yüzeceğini belirtir.
Galileo Termometre Nasıl Okunur
Galileo termometresini okumak oldukça basittir. Sıcaklık değiştikçe küreler yükselip cam tüpün içine düşecektir. Tipik olarak, tepede yüzen bir grup ampul ve dibe batmış başka bir grup bulacaksınız. Arada, boşlukta kendi kendine dolaşan bir ampul olması muhtemeldir. Ortada yüzen ampulün madalyonundaki sıcaklığı okuyun. Bu mevcut sıcaklıktır.
Ancak bu her zaman böyle olmayacak. Ortada hiçbiri olmayan iki grup küre bulabilirsiniz. Bu durumda, üst gruptaki en düşük ampul sıcaklığı ile alt gruptaki en yüksek küre (boşluğun hemen üstündeki ve altındaki küreler) arasındaki ortalama değeri almanız gerekir. Bu, mevcut sıcaklık olacaktır. Bu senaryo, aralarında daha büyük sıcaklık artışları olan madalyonların bulunduğu modellerde daha sık ortaya çıkacaktır.
Tüm cam kürelerin üstte yüzdüğünü varsayalım. Bu durumda sıcaklık, en düşük madalyondaki sıcaklık okumasından daha soğuktur. Tersine, ampullerin tümü batarsa, hava sıcaklığı en yüksek etiketteki okumadan daha sıcaktır.
Termometrenizin doğruluğu çeşitli faktörlere bağlı olacaktır. Doğruluk için en önemli faktör, cihazın kendisinin yerleştirilmesidir. Tipik bir termometre gibi, Galileo termometresini doğrudan güneş ışığından uzak gölgeli bir alana yerleştirmelisiniz. Enstrümanı pencere ve kapılar gibi ısı kaynaklarının veya soğuk noktaların yakınına yerleştirmekten kaçının ve HVAC havalandırma deliklerinden ve cihazlarından uzak tutun.
Doğruluğu belirleyen son bir faktör, kürelerin nasıl kalibre edildiğidir. Her iki derecede bir ise, sıcaklığı makul bir doğrulukla tahmin etmekte sorun yaşamazsınız. Bununla birlikte, madalyonlar arasındaki aralık arttıkça, daha fazla tahmin ve dolayısıyla daha fazla hata payı devreye girer.
Son olarak, cihaz dışarıda kullanılabilirken, en iyi iç mekanlarda çalışacaktır. Bu aletlerin dayandığı fizik, belirli bir sıcaklık aralığında en iyi şekilde çalışır – çoğu termometrede yalnızca 64 ila 80 Fahrenheit arasındaki sıcaklıklar için madalyonlar bulunur.
Elbette, daha doğru okumalar arıyorsanız, bir iç-dış mekan termometresi öneririz veya bütçeniz varsa , en iyi ev hava durumu istasyonları listemize göz atmayı düşünün . Ancak bir odanın sıcaklığı hakkında genel bir fikir edinmek için Galileo termometre, işlevsel ve dekoratif olan uygun bir seçenektir.
