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Physikalisches Spielzeug & Freihandversuche

Galileo Chain Thermometer

Ucke, Christian; Schlichting, H. Joachim. In: Phys. Educ. 52 (2017) 045012

This relatively rare thermometer has a rather unusual display: lower temperatures are located at the top of the scale, higher ones at the bottom. A sphere on a chain floats in a suitable liquid, sinking at high temperatures when the density of the liquid decreases and rising in the increased density at low temper-atures. With reasonable effort and experimental dexterity, you can construct this thermometer yourself using ordinary materials.

PDF: Galileo-Chain-Thermometer

Auf deutsch haben wir das Thema in „Physikalische Spielereien“ publiziert, hier ein kurzer Ausschnitt:

Das wenig verbreitete Kettenthermometer hat eine unübliche Anzeige: niedrige Temperaturen sind oben auf einer Skala abzulesen, hohe Temperaturen umgekehrt unten. Das erklärt sich aus der Konstruktion. Es lässt sich mit passablem Aufwand selbst bauen.

Die im thüringischen Ort Mellenbach-Glasbach ansässige Firma Möller-Sommer-Therm hat etwa um 1990 das sogenannte Kettenthermometer entwickelt und mit zwei Schriften beim Deutschen Patentamt angemeldet. Das Thermometer wurde auch bis etwa 2004 produziert, war allerdings nie sehr verbreitet. Es ist heute relativ unbekannt und kaum noch erhältlich. Es ist eher ein dekoratives Element als ein genaues Messinstrument. Die Messskala ist gerade umgekehrt wie sonst üblich: die großen Temperaturwerte befinden sich unten, die kleinen oben. Daher verleitet eine solche Skala leicht zu Fehlablesungen, da wir gewohnt sind, zunehmende Werte auf senkrecht angeordneten Skalen oben zu finden.
Das Thermometer wurde und wird darüber hinaus meist unter die Galilei-Thermometer eingruppiert, insbesondere im angelsächsischen Sprachraum. Diese Zuordnung ist jedoch definitiv nicht zutreffend, denn darunter werden üblicherweise Instrumente verstanden, bei denen eine begrenzte Anzahl von Kugeln in einem zylindrischen Gefäß schwimmen und bei denen nur eine stufenweise Anzeige der Temperatur möglich ist, sozusagen das erste Digitalthermometer überhaupt. Das Kettenthermometer  besitzt hingegen eine analoge Skala mit prinzipiell beliebig feiner Ablesung. Wie das originale Galilei-Thermometer braucht auch dieses Instrument leicht eine Stunde, bis es sich bei einer plötzlichen Temperaturveränderung einem neuen Gleichgewicht genähert hat und eine sinnvolle Ablesung möglich ist….

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Diskussionen

4 Gedanken zu “Galileo Chain Thermometer

  1. Nie gesehen, nie von gehört. Aber fimmer wieder aszinierend, was es alles gibt!

    Da würde mich jetzt interessieren, wie es funktioniert. Läuft das über temperaturabhängige Änderungen der Druckverhältnisse in Zylinder und Glaskugel, die dann den Auftrieb der Kugel beeinflussen?

    Außerdem: Hatte das je einen praktischen Anwendungszweck oder war es von vornherein eher als Dekoration gedacht? Wenn das Thermometer so träge reagiert, kann man damit ja nur in Umgebungen sinnvoll messen, wo sich die Temperatur nicht oft ändert und dann lange stabil bleibt.

    Verfasst von gnaddrig | 20. Mai 2017, 21:36
    • Kein Wunder, denn es ist trotz seiner raffinierten Funktionsweise kaum verbreitet. Es funktioniert so ähnlich wie das Galilei-Thermometer (mit mehreren Kugeln), das es sein Jahren als Deko-Objekt gibt. Im Prinzip wird ausgenutzt, dass sich die Dichte der Flüssigkeit mit zunehmender Temperatur verringert. Geringere Dichte bedeutet aber kleinerer Auftrieb. Die Kugel sinkt also. Und da sie durch eine Kette beschwert ist, werden einige Kettenglieder mehr auf dem Boden abgelegt. Ordnet man die unterschiedlichen Höhen den jeweiligen Temperaturen zu (Eichung), hat man ein Thermometer. Außer einer interessanten Physik hat das Desingnobjekt wohl keinen Anwendungszweck. Es gibt also drei Möglichkeiten, das Thermometer gut zu finden: 1. Man findet es in seiner behäbigen Reaktion auf Temperaturschwankungen einfach schön. 2. Man freut sich an der praktischen Umsetzung eines an sich abstrakten physikalischen Zusammenhangs. 3. Man genießt beides.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 21. Mai 2017, 21:21
      • Also, ich könnte mich mit der dritten Option anfreunden. Ein Ding, das irgendeinen physikalischen Effekt anschaulich macht, trotzdem keinen praktischen Nutzen hat, dabei aber nett aussieht und insgesamt etwas Besonderes ist, muss ich einfach gutfinden. Danke für’s Bekanntmachen 🙂

        Verfasst von gnaddrig | 21. Mai 2017, 21:28
      • So ging es uns auch. Nur dass wir physikalisch noch einen kleinen Schritt weitergingen und das Ding erklärten und nachbauten. Der abgedruckte Text ist nur ein kleiner Ausschnitt aus der Arbeit.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 21. Mai 2017, 22:01

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