Termometro galileiano

gesù è bello

Spiegazione scientifica

 

Se un volume corrispondente ad un chilogrammo di liquido viene isolato con pareti aventi un basso coefficiente di dilatazione termica dal resto dell'alcool si avrà il galleggiamento o l'affondamento del volume rispettivamente a seguito del raffreddamento (a sinistra) o del riscaldamento (a destra) del recipiente.

 

Esempio di funzionamento: in seguito alla diminuzione di temperatura da 76 °F a 70 °F l'ampollina corrispondente a 72 °F sale, per cui in entrambi i casi la temperatura è compresa tra i valori indicati dall'ampolla più bassa del gruppo in alto (76 °F a sinistra e 72 °F a destra) e dall'ampolla più alta del gruppo in basso (72 °F a sinistra e 68 °F a destra).

Dal punto di vista fisico, il termometro di Galileo sfrutta il principio di Archimede, ovvero se abbiamo due corpi (o fluidi) di densità differenti, quello con densità minore tenderà a salire verso l'alto mentre quello con densità maggiore tenderà a scendere verso il basso^[1]

Se la temperatura atmosferica aumenta da ${\displaystyle T_{1}}$  a ${\displaystyle T_{2}}$ , il liquido che contiene le boccette diminuisce di densità per il fenomeno della dilatazione termica nei liquidi. Indichiamo la densità del liquido prima del riscaldamento con ${\displaystyle \rho |_{T_{1}}}$  e quella relativa al nuovo equilibrio termico con ${\displaystyle \rho |_{T_{2}}}$ , quindi:

${\displaystyle T_{1}<T_{2}}$  e ${\displaystyle \rho |_{T_{2}}<\rho |_{T_{1}}}$ .

Consideriamo ora una ampollina di densità costante ${\displaystyle \rho _{b}}$ . Se il recipiente stava galleggiando prima del riscaldamento, vuol dire che ${\displaystyle \rho _{b}<\rho |_{T_{1}}}$ . A riscaldamento avvenuto, la densità del liquido diminuisce, e se la temperatura è abbastanza alta, abbiamo che: ${\displaystyle \rho _{b}>\rho |_{T_{2}}}$ 

per cui l'ampollina in questione si adagerà sul fondo.

Note

1. ^ Lo stesso principio è alla base del fenomeno della convezione.

Voci correlate

• Temperatura
• Termometria

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Collegamenti esterni

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