ميزان حرارة جاليليو

كل مادة لها خاصية "الكتلة" ، وهي الوجود المادي الأساسي للمادة. المسألة تحتل مساحة. الكتلة الفيزيائية الموجودة داخل الفضاء المادي تنتج الخاصية المادية "للكثافة". لأغراض عملية ، نعرّف الكثافة على أنها كتلة المواد المحتواة داخل وحدة حجم معيارية ، عادة كجرامات لكل سنتيمتر مكعب. كثافة المادة هي انعكاس للطاقة الموجودة في الجزيئات التي تشكل المادة. يتم عرض الطاقة الجزيئية في الجزيئات من خلال حركات ذبابة مختلفة. فكلما زادت طاقة الجزيئات ، ازداد اهتزازها. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، كلما اهتزت الجزيئات وتصطدم بعضها ببعض. هذا يميل إلى دفع جزيئات منفصلة بحيث أن عددًا أقل منها يشغل نفس الحجم من المساحة حيث تزداد درجة الحرارة.
وبالتالي ، فإن كتلة أي مادة موجودة داخل حجم وحدوي من المساحة تميل إلى الانخفاض مع زيادة درجة الحرارة. لذلك الكثافة تتناسب عكسيا مع درجة الحرارة. مع زيادة درجة الحرارة ، تنخفض كثافة المواد. تعرض كل مادة مختلفة "سلوك الطاقة" الخاص بها بطريقة فريدة من نوعها. يمكن استخدام هذا لربط كثافة المادة مع درجة حرارتها. يتم إنشاء مقياس حرارة جاليليو باستخدام كرات زجاجية صغيرة لصنع سلسلة من البيئات العائمة داخل أنبوب أكبر يتم ملؤه عادة بالماء. يحتوي كل مجال على كمية محددة من الماء والهواء أو سائل وهواء آخر ، ويتم وضع علامة عليه بمؤخرة محددة بدقة.

ثقل الموازن ملحوظ مع درجة حرارة محددة. كل كرة لديها كثافة محددة عند درجة حرارة محددة. تطفو الأجواء داخل السائل الأساسي عند مستوى يحدده الاختلاف في كثافتها. نظرًا لأن كل من الكرات يتغير مع درجة الحرارة بمعدل مختلف ، فإن الفرق بين كثافتين من المواد يتناقصان بطريقة يمكن التنبؤ بها. يتغير المستوى الذي يتغير فيه أي مجال معين داخل السائل الأساسي تبعاً لذلك. وبهذه الطريقة ، يشار إلى درجة الحرارة بوضوح من خلال الكرة العائمة عند أدنى مستوى داخل السائل الأساسي.

اعداد وترجمة /فادي طارق 

المصدر