ガリレイの温度計 | ルラスタディ (Lura Study)

一般小学生

Table of Contents

まとめ

【定義】
ガリレイの温度計とは、密閉された容器内の空気や液体の熱膨張・収縮を利用し、液面の高さの変化によって温度を測定する装置である。

まとめ

・物質の体積は温度が上がると膨張し、下がると収縮する。
・空気（気体）は液体に比べ、温度変化による体積変化の割合が非常に大きい。
・一定圧下で気体の体積は、温度が1℃上昇するごとに0℃のときの体積の273分の1ずつ増加する。

解説

ガリレイの温度計の仕組みは、物質の「熱膨張」という性質に基づいている。上部に球体を持つガラス管内の空気が、周囲の温度変化によって膨張または収縮することで、管内の水面を上下させる。空気は水よりも熱膨張率が高いため、わずかな温度差でも顕著な変化を示す。具体的な数値例として、空気は1℃上昇するごとに0℃のときの体積の1/273ずつ増加する性質がある。例えば、0℃で546cm³の空気があるとき、温度が27℃上昇すると、増加量は「546 × (27/273) = 54cm³」となり、合計体積は600cm³に達する。身近な例では、へこんだピンポン玉を熱湯に入れると中の空気が膨張して元に戻る現象や、手で温めた空きビンの口に置いた硬貨が動く現象なども、この空気の膨張によるものである。

小学生のみなさんへ

「ガリレイの温度計」は、空気や水が温まるとふくらみ、冷えるとちぢむ性質を利用した温度計です。特に空気は、水にくらべて温度の変化で体積（大きさ）が大きく変わるのがとくちょうです。例えば、へこんだピンポン玉を熱いお湯につけると、中の空気がふくらんで元にもどります。この温度計では、ガラスの入れ物の中にある空気がふくらんだりちぢんだりすることで、水面の高さが変わり、今の温度がわかるようになっています。

記事の内容に誤りがありますか？

⚠️ 修正を提案する