Galileo-Thermometer

Flüssigkeitsthermometer nach Galileo Galilei

Das Galileo-Thermometer wurde nach dem Physiker Galileo Galilei benannt, der das Prinzip entdeckt hat, dass sich die Dichte von Flüssigkeiten mit der Temperatur ändert.

Das Funktionsprinzip

Das Thermometer besteht aus einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Glaszylinder. In der Flüssigkeit schwimmen oder schweben mehrere Glaskörper. Die Flüssigkeit im Glaszylinder reagiert auf Temperaturänderung mit Dichteveränderung: Steigt die Temperatur, verringert sich die Dichte der Flüssigkeit. Somit nimmt der Auftrieb der Glaskörper ab. Schwebende Glaskörper sinken herab, schwimmende Glaskörper beginnen zu schweben. Umgekehrt geschieht dies bei Temperaturabnahme. Jede Glaskugel, die aus der Produktion unterschiedliches Masse bzw. Volumen besitzt, wird über ein angehängtes Gewicht genau kalibriert.

Temperaturanzeige

Detailansicht

Die Glaskörper eines Galileo Thermometers.

Für gewöhnlich befinden sich fünf bis zehn Glaskörper in Kugelform im Zylinder. Der Messbereich beträgt üblicherweise 18 °C bis 28 °C. Die Kugeln teilen den Messbereich entweder in Abstände von 1 °C oder 2 °C auf. Wenn sich drei Körper, 28 °C (oberste Kugel), 26 °C und 24 °C (unterste Kugel) oben befinden, ist es 24 °C warm. Sind alle Kugeln oben (kälter oder gleich warm wie der Wert der untersten Kugel) oder alle unten (wärmer oder gleich warm wie der Wert der obersten Kugel), kann die Temperatur nicht verlässlich abgelesen werden. Es kann auch vorkommen, dass sich Kugeln untereinander verhängen und nicht aufsteigen oder (seltener) absteigen können. In diesem Fall muss das Thermometer nur etwas mit den Fingern angeklopft werden. Zwischenwerte können abgelesen werden, wenn eine Kugel zwischen den oben schwimmenden und den abgesunkenen schwebt. Für diese Kugel befindet sich Auftrieb und Schwerkraft im Gleichgewicht. Die Temperatur ist in diesem Fall der Mittelwert zwischen der untersten schwimmenden und der schwebenden Kugel. Umgekehrt heißt das, dass die Kalibrierung nicht für den Gleichgewichtszustand durchgeführt wird. Die Zusammensetzung der Flüssigkeit wird in der Regel nicht bekannt gegeben, besteht aber im Allgemeinen aus verschiedenen Ölen, also Kohlenwasserstoffen. Die Flüssigkeit innerhalb einer Glaskugel kann gefärbtes Wasser sein oder Alkohol enthalten.

Das Thermometer ist sehr träge, weil die Flüssigkeitstemperatur nur langsam den Änderungen der Lufttemperatur folgt.

Verschiedene Hersteller bieten diese Thermometer als Zimmerdekoration an.

Literatur

• Physik in unserer Zeit 25 (1994), Heft 1, 44-45 pdf

Weblinks

 Commons: Galileo-Thermometer – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien