伽利略溫度計

操作步驟:
準備器材:伽利略溫度計1個、約40°C熱水1盆、約5°C冰水1盆。
先觀察伽利略溫度計在室溫下,直筒內玻璃球位置的分布。

將伽利略溫度計放入熱水盆內或用雙手握住加熱,觀察玻璃球位置的變化。
再將伽利略溫度計放入冰水盆內,觀察玻璃球位置的變化。

原理說明:
伽利略溫度計利用阿基米德的浮力原理。伽利略確實有發明溫度計,但這款溫度計是由伽利略的學生們發明並以伽利略的名字命名。
伽利略溫度計是一個玻璃圓筒,裡面裝著碳氫化合物與數個玻璃球。每個玻璃球都有相同的體積,但內裝有不同顏色的液體,且有不同的重量,並在玻璃球下緣懸吊標示溫度的金屬牌,通常市售的伽利略溫度計範圍在18~26°C,以2°C為間隔,共5個玻璃球。
碳氫化合物液體對溫度很敏感,當碳氫化合物液體溫度下降時密度會增加,玻璃球浮力變大,若浮力大於玻璃球重量,則玻璃球上升。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。
所以當液體溫度高於26°C時,所有溫度標示小於26°C的玻璃球沉於液體底部。當液體溫度降至26°C時,溫度標示26°C的玻璃球浮起。溫度每下降2°C,便有一個玻璃球浮起。如果有一個玻璃球懸於液體內,不浮不沉,其溫度標示即為液體溫度。