Natuurkunde

galileithermometer


Inleiding 

Galileo Galilei was een Italiaanse wetenschapper die leefde van 1564 tot 1642 en was gespecialiseerd in natuurkunde en astronomie. In deze periode heeft Galilei erg veel betekend voor deze twee takken van wetenschap. Na zijn ontdekking van de vier satellieten van Jupiter werd hij een groot aanhanger van de theorie van Copernicus dat niet de aarde maar de zon het middelpunt van ons zonnestelsel is. Dit leidde tot een groot conflict met de katholieke kerk, maar toen in 1624 een nieuwe paus aantrad, kreeg Galilei eindelijk toch toestemming zijn kennis over de zienswijze van Copernicus te publiceren. Een andere belangrijke ontdekking van Galilei is dat de dichtheid van een stof temperatuursafhankelijk is. Op dit principe is de galileithermometer gebaseerd.

Dichtheid

De Galileithermometer is een afgesloten buis die gevuld is met water. In deze buis met water zweven enkele glazen bollen die meestal gevuld zijn met een gekleurde vloeistof. Elke van deze bollen heeft een metalen labeltje met daarop een temperatuur vermeld. Zolang de omgeving, en dus ook het water, de temperatuur niet bereikt die op het metalen labeltje vermeld staat , zal de bol aan het wateroppervlak drijven. Omgekeerd geldt hetzelfde. Wanneer de temperatuur van de omgeving boven de op het labeltje vermelde temperatuur komt, zal de bol naar de bodem zakken. Dit is mogelijk doordat gebruik gemaakt wordt van het verschil in dichtheid van het water. De dichtheid van het water waar de bellen in drijven zal bij een temperatuurswisseling enigszins veranderen doordat het water bij een temperatuursstijging zal uitzetten en bij een daling zal inkrimpen.Omdat de bollen onderling een miniem verschil in dichtheid hebben, zullen ze allemaal bij een verschillende temperatuur naar de bodem van de buis zakken. De temperatuur waarop dit zal gebeuren staat op het metalen labeltje vermeld. Zo kan een galileithermometer redelijk nauwkeurig de temperatuur aangeven.

onderzoeksvragen

Experiment
Maak zelf een Galileithermometer. Wat voor materialen kunnen hiervoor gebruikt worden?

Archimedes
Hoe werkt je zelf gemaakte galileithermometer? Leg dit uit aan de hand van de wet van Archimedes.

Vloeistof
Heeft de samenstelling van de vloeistoffen in de bolletjes invloed op werking van de thermometer? Wat is de invloed van de samenstelling?