« 浮くということ:熱気球 | トップページ | 飛ぶということ »

2009年4月14日 (火)

浮くということ:温度計

 200904101038             写真は、温度計。

 

ガラスの筒の中の液体に浮きが5個入っている。

浮きには温度を表示した銀色のプレートがついている。

15℃から30℃まで3℃おきに温度が表示してある。

 

写真の温度は下の一番上の浮きのプレートが24℃、

上の一番下の浮きのプレートが27℃なので、温度は24℃と27℃の間となる。

結構アバウトだけど、インテリアとしてもなかなか良い。

 

この温度計の原理は、中の液体の密度が温度によって変化することを利用している。

 

温度が上がると、中の液体は膨張するので、密度が下がる。

 

浮きには色のついた液体が入っていて、筒の中の液体に対する浮きの比重が僅かに小さいように出来ている。

筒の液体の密度の僅かな変化に対して、浮きの中の液体で比重をコントロールするのは難しいので、浮き全体の重量は下に吊り下げられた銀色のプレートの重量でコントロールしているものと思われる。

 

いったいどれくらいの精度でコントロールしているのだろうか?

 

筒の中の液体が水だとすると、水の膨張率(体積膨張率)は0.00021=0.21×103(ただし20℃における値)

 

体積膨張率(あるいは体膨張率)とは、温度が1度(正確には1K(ケルビン))上昇するときの体積の増し分の割合である。水の体膨張率は0.00021なので、1リットル(1000cc)の水は1℃温度が上昇すると0.21cc体積が増加する。20℃で1リットルの水の重量(質量)1kgならば、21℃で1リットルの水の重量は0.21g軽くなっている勘定である。

 

温度計の中の浮きは、直径が約2cmなので、体積は3cc程度である。これと同量の水の重量は3gである。1℃の温度上昇で同じ体積の水の重量は0.00021×3g=0.00063g=0.63mg軽くなる。

 

温度計の中のプレートは3℃ごとなので、3℃に対する重量の変化は3×0.632mgである。

2mg程度だと、プレートの金属を少し削ったり、箔を貼り付けたりすることでコントロールできる。

 

この温度計は、ひと目で大体の温度が分るし、インテリアとしても良いので、重宝している。

« 浮くということ:熱気球 | トップページ | 飛ぶということ »

科学」カテゴリの記事

コメント

コメントを書く

(ウェブ上には掲載しません)

トラックバック

この記事のトラックバックURL:
http://app.cocolog-nifty.com/t/trackback/534741/44666623

この記事へのトラックバック一覧です: 浮くということ:温度計:

« 浮くということ:熱気球 | トップページ | 飛ぶということ »

最近の記事と写真

フォト
無料ブログはココログ