ガリレオ温度計ってなに?原理を解説!

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ガリレオ温度計とは

みなさんはガリレオ温度計を知っていますか。
写真のようにガラスの管の中に液体とさらに小さなガラスの液体が入ったものでできており、中のガラスの浮き沈みによって温度がわかるというものです。
ただし、温度がわかるといっても、インテリアの要素が大きいので目安程度です。しかしながら、見栄えは綺麗なので部屋に飾ったらおしゃれですね。
今ではスタンダードな縦型の管のタイプや丸型、電球型など様々なものが販売されています。

名前の由来は

「ガリレオ温度計」の名前は、少なくとも誰もが一度は名前を聞いたことがあるイタリアの物理学者 ガリレオ・ガリレイにちなんでいます。

けれども、ガリレオ自身が発明したわけではないようです。
この温度計の名称がガリレオ温度計となったのは、「液体の密度(比重)が温度によって変化する」という原理(比重測定原理)を発見し、この原理を利用しているという事でこの名前がついたと考えられているようです。

ガリレオ温度計の原理

それではどうして温度がわかるのか、温度が変わると中の球体が浮き沈みするのかを説明していきます。

ガリレオ温度計は、熱膨張を利用した温度計で、液体の比重が温度によって変化することを利用しています。液体の比重の変化は、物質によって異なるのでこの比重の変化の差で温度がわかるのです。

まず説明の言葉の説明ですが、温度計全体を満たしている液体を外側液体とします。
浮き沈みで温度を示すガラス球を浮球とします。

液体は温度が上がると、膨張するので比重は軽くなります。
空気と接している外側液体は、周りの空気の温度に影響され、気温が高いと外側液体は膨張し、比重が軽くなります。一方で、浮球の中の液体は、気温が上昇しても直接接触していないので膨張しにくく、外側液体と比較して比重が重くなります。そのため、気温が上がる外側液体の比重が軽く、浮球の比重が重くなるので浮球は沈みます。

反対に、気温が下がった場合は、空気と接している外側液体は温度が下がりやすいので、液体の体積は減少し、比重が大きくなります。一方、浮球は直接空気と接していないので、温度変化が小さく、比重も変わりません。そのため、外側液体より浮球の液体の方が比重が小さくなり、浮球は浮きます。

基本的な原理は単純で上記のとおりです。
そして、この浮球にそれぞれ比重の異なる液体を入れて調整することで、20℃、22℃、24℃、26℃と温度がわかり、温度計としての機能を果たすのです。

温度計としてだけでなく、知的なインテリアとしても置いておくのもいいですよ。

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