インテリアとしても活用できる実験器具「ガリレオ温度計」

2017年3月26日


thermometer flickr photo by R4vi shared under a Creative Commons (BY-SA) license

この実験器具に見覚えはないだろうか。恐らく、多くの人は見覚えはあってもその名前や使い方を知らない人が大多数だろう。

この実験器具は「ガリレオ温度計」という。ガリレオ・ガリレイの名を冠してはいるが彼の発明ではなく、1600年代に科学学会の技師たちによって作られたと言われている。

このガリレオ温度計はどのような原理で気温を知ることができるのだろうか?
その秘密は温度と密度の関係にある。

あらゆる物質は温度によってその密度が変化する。例えば21℃の水の密度は約998kg/m3であるが、これが32℃の水では密度が約995kg/m3となるのだ。

ここで,密度がちょうど996kg/m3の物質Aを21℃の水に入れるとどうなるのか?21℃の水の密度は約998kg/m3であり、996kg/m3の密度を持つ物質Aの方がわずかに軽いため,この物質Aは水に浮く。

一方で,32℃の水に入れた場合はどうなるのか?32℃の水は約995kg/m3の密度であり、996kg/m3の密度を持つ物質Aの方がわずかに重いため,この物質Aは沈んでしまう。

ガリレオ温度計ではこれと同様の原理を利用する。中にある色のついたガラス球(浮沈子)は前述の説明と同じく、温度計内部に入った液体の温度変化に伴う微妙な密度の変化によって浮き沈みするように厳密に調節されている。ガラス球には温度の書かれた板が付いており、これによって気温を読み取るのだ。

ガラス球は一般に、上か下のいずれかに位置しているがもし真ん中に浮かんでいるようなガラス球があればそのガラス球に書かれた温度が現在の気温となる。このようなガラス球が無い場合は、空いた部分のそれぞれ上と下にあるガラス球の平均値が気温となる。


Galileo Thermometer flickr photo by Sam Bald shared under a Creative Commons (BY) license

よく見ると,上から5番目の青いガラス球(浮沈子)は完全に上へ浮かんでいないことが分かる。この画像からは見えないが,青いガラス球には22℃の板が付いているので,このときの気温は約22℃ということになる。

デザイン性も良く,涼しげな雰囲気を作り出すので見るだけで暑さも和らぐことは間違いない。夏に向けてのインテリアにいかがだろうか?

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