Термометр галилео галилей напольный. Термометр галилео галилея. История изобретения термометра: этапы
Термометр?" не так просто. Этот предмет, описания которого можно найти еще в античных сочинениях, прошел за полтора века серьезную эволюцию, пока не принял нынешний вид.
История изобретения термометра: этапы
- I век нашей эры. Описание первого термометра Героном Александрийским.
- Рубеж XVI - XVII веков. Термоскопы, созданные Галилеем и другими учеными.
- 1724 год – Габриэль Фаренгейт разработал шкалу измерения температуры для термометра с ртутью.
Эпоха Галилея
По косвенным сведениям, изобретатель первого термометра – Галилео Галилей. Сохранившиеся сочинения ученого содержат упоминания об этом устройстве. Между 1592 и 1597 годами Галилей изобрел термоскоп, который представлял собой стакан, содержащий воду и воздух, которые показывали изменения температуры.
Упоминание об этом изобретении есть в письме Галилею от математика Джованни Сагредо. Последний предложил улучшить термоскоп, добавив шкалу для измерения температуры. Позже Сагредо писал Галилею, как он использовал термоскоп, чтобы измерять температуру воздуха в разные месяцы года.
Другое упоминание о термоскопе Галилея можно найти в письме некоего отца Кастелло монсеньору Чезарини в 1638 году. Священник рассказывал адресату, как он был свидетелем использования Галилеем термоскопа во время лекции в 1603 году.
Итальянский врач Санторио, профессор Падуанского университета, использовал термоскоп в своей практике. С его помощью он установил нормальную температуру человека и использовал изобретение Галилея в качестве вспомогательного средства при постановке диагноза.
Санторио иногда называют изобретателем термометра, но ученый в своих сочинениях никогда не приписывал этой чести себе. Напротив, в «Комментариях к Галену» он называет термоскоп самым древним инструментом.
В 1624 году иезуит Жан Леверкон опубликовал книгу, в которой впервые употребил слово «термометр». Он охарактеризовал его как устройство для измерения тепла и холода, которое находится на воздухе. Книга стала популярной и была переведена на европейские языки.
Иезуит назвал изобретателем термометра некоего Корнелиуса Дреббеля. Это был уроженец Голландии, увлекавшийся алхимией и утверждавший, что сконструировал вечный двигатель. Не убедив собрание алхимиков и ученых мужей Праги в своем изобретении, Дреббель был брошен в темницу по приказу императора. В одном из его трудов, действительно, содержится описание работы термометра, благодаря чему Леверкон, возможно, назвал его автором открытия.
После Галилея
Ученые XVII - XVIII веков знали о термоскопе и искали способы его улучшить. Первая известная его схема была сделана Джузеппе Бьянкани в
1617 году. В 1638 году Роберт Фладд изобразил термометр в виде вертикальной трубы, закрытой сверху колбой с воздухом. Нижнее её отверстие уходило в сосуд с водой. Уровень жидкости в трубе зависел от расширения и сжатия воздуха.
Самую серьезную модификацию термометра в эту эпоху сделал Фердинанд II, великий герцог Тосканы из династии Медичи, прославившийся покровительством науке. Он и сам не чуждался научных занятий. Медичи взял обычный термометр, заполнил его до определенного предела спиртом, а затем запечатал расплавленным стеклом. Новый термометр не зависел от атмосферного давления.
Фаренгейт
Габриэль Фаренгейт родился в 1686 году в Данциге в купеческой семье. Рано потеряв родителей, он оставил коммерцию ради науки и путешествий. Занимаясь метеорологией, Фаренгейт усовершенствовал термометр и разработал в течение многих лет шкалу для измерения температуры.
Он начал опыты в 1706 году, сначала использовал в своих опытах спирт, но потом решил, что ртуть даст более точные показания. В 1724 году Фаренгейт закончил жидкостный термометр. Он сумел добиться относительной точности показаний, установив несколько точек, температура которых известна, и разделив расстояние, которое было между ними.
В 1730 - 1740-е годы в термометрах использовались также шкалы, разработанные Делилем и Реомюром. В 1742 году швед Андреас Цельсий разработал новую шкалу измерения температуры, которая завоевала большую популярность.
При ответе на вопрос "Кто изобрел термометр?" стоит признать первенство . Остальные ученые дорабатывали именно его модель и создали привычный нам градусник.
Если вы интересуетесь изобретениями, вас впечатлит Термометр Галилея. Как минимум, тем, что это — самый первый термометр, который был изобретен тем самым Галилео Галилеем, основателем классической механики. Тем, кто изобрел телескоп, открыл другие планеты нашей солнечной системы и вообще невероятно много всего сделал для науки.
Но вернемся к термометру Галилея. Это стеклянная колба, заполненная жидкостью. В жидкости плавают небольшие стеклянные колбочки-буйки, заполненные темными жидкостями, имеющими разную плотность. К каждому буйку прикреплена золотистая бирка с указанием температуры. Все просто — под воздействием холода жидкость в буйках расширяется, и сами буйки всплывают. А так как плотность жидкостей разная, то и расширяются они при разных температурах. Вспомним школьный курс физики? На самом деле, подробная инструкция о том, как определять температуру в помещении, есть прямо на деревянной подставке термометра.
Как работает
Итак, как мы уже поняли, жидкости с разной плотностью по-разному реагируют на изменение температуры. Чем холоднее, тем выше буйки. Поскольку колба узкая, они начинают «толпиться» сверху, и тогда температуру определяют по бирке на нижнем из всплывших буйков. А если все шарики утонули, наоборот, смотрят на самый верхний.
Разумеется, сейчас, когда мы можем определять самые тонкие колебания температуры сверхчувствительными приборами, это старинное устройство воспринимается в первую очередь как элегантное украшение комнаты. Но, что важно, температуру в помещении по нему действительно можно определять — с небольшой погрешностью. Кстати, в самом начале использования важно дать жидкости в колбе прийти в соответствие с комнатной температурой, так что не ждите мгновенных точных показаний. А чего ждать? Эстетики, разумеется!
Точность показаний температуры колеблется в районе 0,4 градуса по Цельсию. Термометр Galileo, который вы сможете купить в магазине Мистер Гик, показывает температуру от +18 до +26 градусов. А вот если вы хотите заглянуть в будущее и предсказать изменения погоды на улице, вам в помощь другое старинное изобретение — Предсказатель погоды Storm Glass Сrystal .
Характеристики
- стеклянная колба с жидкостью и колбочками, в деревянной подставке с инструкцией на русском и английском языках;
- температурный диапазон: от +18 до +26⁰С;
- 5 колбочек с жидкостью разной плотности: 18, 20, 22, 24 и 26⁰С;
- материал: стекло, дерево;
- выдувается вручную;
- экологически чистая жидкость без фреонов;
- безвреден для здоровья;
- используется в помещении;
- размер в подставке (Д*Ш*В): 8*7*26 см;
- диаметр колбы: 3,5 см;
- упаковка: картонная коробка;
- размер упаковки (Д*Ш*В): 8*9*33 см;
- вес: 480 г.
Был знаменитым итальянским физиком, математиком, астрономом и философом, сыгравшим ключевую роль в развитии науки 16 века. Именно он впервые открыл, что плотность жидкости меняется в зависимости от снижения или повышения температуры.
Фото: Flickr, Tadek
Фото: Flickr, Gingko
Термометр, прозванный в честь великого ученого, сделан из запаянного стеклянного цилиндра. Емкость наполнена жидкостью, в которой плавает несколько буйков. К каждому из буйков привязана бирка. В зависимости от температуры воды эти поплавки либо опускаются на дно, либо поднимаются под потолок сосуда. Однако с эстетической точки зрения термометр Галилео намного привлекательнее своей функциональности – он прекрасен сам по себе!
Фото: Flickr, Tuchodi
Фото: Flickr, Kansas City Royalty
И хотя это устройство не было изобретено самим Галилео, его назвали в честь выдающегося итальянского ученого за то, что конструкция не существовала бы без открытий Галилео. Эти градусники начали делать в 17 веке как раз на основании научных трудов Галилео.
Фото: Flickr, Steve 2.0
Напомним, что на всех буйках есть этикетки. На каждой из этих бирок выгравированы цифра и символ градуса. Вес каждого поплавка четко отрегулирован и откалиброван. Подкрашенная жидкость в буйках играет свою отдельную роль в уравнивании веса поплавков, но для простого обывателя это в первую очередь очень красивое зрелище.
Фото: Flickr, Steve 2.0
Математический принцип, применяемый в термометре Галилео, действует в соответствии с правилом прямо пропорциональной зависимости. Узнать температуру по этому градуснику можно благодаря тому, что каждый буек наполнен жидкостью в разной мере, что влияет на среднюю плотность каждого поплавка. У предмета, плавающего выше всех, плотность ниже, чем у зависающего над самым дном. Но удельный вес этих буйков не сильно отличается от аналогичного параметра жидкости, в которой они пребывают.
Фото: Flickr, jhritz
Фото: Flickr, anujraj
Когда температура в комнате падает, охлаждается и вода в термометре. Жидкость в емкости сжимается, а ее плотность повышается. И, как известно, тела, чья плотность меньше плотности окружающей их среды, стремятся вверх. Поэтому когда вода нагревается, буйки тонут, а когда в комнате становится прохладнее, поплавки всплывают под потолок колбы. В итоге температура воздуха определяется по самому нижнему буйку с соответствующей биркой.
Фото: Flickr, daisee
Фото: Flickr, Rachel D
Фото: Flickr, Anna Ghislaine
На этом видео можно понаблюдать за происходящим в этом устройстве в режиме замедленной съемки:
Термометр Галилео – настоящий образец воплощения красоты в научном мире. И хотя актуальность такого устройства в современном мире уже давно утрачена, этот градусник все еще можно встретить в некоторых квартирах ценителей оригинального интерьера.
Фото: Flickr, Matthew Boyle
Галилео Галилей - итальянский физик, математик, астрономом и философ.Он был первым, кто доказал, что плотность жидкости меняется от температуры. Огромную роль сыграл в научной революции 16-го века.
1. Названный в его честь термометр сделан из герметичного стеклянного цилиндра. Внутри чистая жидкость и несколько пузырей, каждый из которых имеет гирьку.
2. По мере изменения температуры они поднимаются и опускаются в зависимости от математических принципов. И все же в термометре Галилея помимо практической ценности есть еще и эстетическая – это сам по себе прекрасный объект.
3. И хотя Галилео не создавал этот термометр, его назвали в его честь, потому что без его открытий термометра бы не было. Эти устройства производят с конца 17-ого века.
4. К каждому пузырьку прикреплена гирька. На каждой из них выгравирован символ и номер. Это противовесы. Каждый из них отличается от других.
5. В пузырьки была добавлена крашеная вода, чтобы каждый пузырь имел одну и ту же плотность. Но это придало термометру свою красоту.
6. Математические принципы термометра очень просты. Каждый пузырек в термометре имеет одинаковый объем, а значит и одинаковую плотность.
7. Это значит, что каждый пузырек имеет ту же гравитационную величину и выталкивающую силу. Гравитация (сила притяжения) толкает вниз, выталкивающая сила – вверх.
8. Каждый пузырик помечается гирькой, прикрепленной к его основанию. Эта гирька увеличивает относительный вес пузыря, а также эффект его силы притяжения. Гирька означает, что плотность каждого пузыря немного отличается от других.
9. Тот шарик, который находится на самом дне, и показывает нынешнюю температуру.
10. По мере того, как плотность жидкости вокруг пузыря меняется, сил притяжения превосходит выталкивающую силу, поэтому пузырь идет на дно. Когда температура повышается, плотность жидкости тоже повышается.
11. Когда плотность понижается, выталкивающая сила также понижается. Все пузыри постоянны, так что когда температура и жидкость увеличиваются, выталкивающая сила понижается из-за пропорциональности с плотностью жидкости, и пузырь идет ко дну.
12. То же самое и наоборот, когда плотность воды увеличивается. Каждый пузырь имеет вес, так что он будет подниматься и опускаться в жидкости определенной плотности при определенной температуре.
13. В плане дизайна термометр отличается элегантностью и красивой формой. Это настоящий пример научной красоты, или красивой науки.
Загрузка...
