見ていて可愛い「ガリレオ温度計」
ガリレオ温度計は、見ていて楽しいのですが、倒れると簡単に割れてしまうので、私と同様、割ってしまった方も多いと思います。
でも、今回紹介するように、フロートが無傷なら、液体を自分で作ることで、修復できますし、写真のような縦長瓶ではなく、広口瓶に入れると、その動きが非常にかわいいいので、復活したい人は、ぜひ、試していただきたいと思います。
ガリレオ温度計は、温度によって液体が膨張収縮すると、密度が変化するので、それによって浮力が変わって中のフロートが浮き沈みする・・・という原理を利用しています。
ガリレオ・ガリレイがこの原理を考えたようですが、彼は多分、こんな形の可愛いフロートは作らなかったと思いますが、ともかくすごいことを考えたんだなぁ・・・と感心します。
市販のものは、このような丸いフロートの下に温度を表示したタグがつけてあり、浮いている一番下の温度が室温を表しています。
写真のものは35cmほどの高さの、比較的大きなもので、数年前に3000円程度で購入しました。
ぷかぷか浮かぶ様子が可愛いので、今まで、いくつものガリレオ温度計を購入しています。
（過去には、5フロートで15cmの小さいものが100円ショップで売られていたのですが、今は見かけることがなくなったのが残念です・・・）
フロートの数が多いものは高価ですが、1500円程度のものでも、部屋においてあると、少し可愛くて、見ていても楽しいものです。
今回、割ってしまった温度計は、上の写真のものと同じ7つのフロートがあり、16℃～28℃まで、2℃刻みの温度になっています。
割れたものをどうにかできないと考えて、壊れたガリレオ温度計を再生させた・・・という内容です。
倒れるとすぐに割れてしまう・・・
ガリレオ温度計のガラスが割れてしまったことがありませんか。
私はガリレオ温度計を割ったのは2度目でした。
今回は、中のフロートが傷んでいなかったので、液体を入れ替えて、なんとかして再生しようと思い立ちました。
まず、割れた液体の匂いをかぐと石油系の薬品（液体）のようでした。
すべてガラスで出来ていますので、本来、割れやすいものです。
それもあるので、使用する液体は、触れても危険でないようなものでないと問題ですので、メーカーは多分、皮膚に触れても大丈夫なものを使っているはずだと勝手に考えて、とにかくフロートを洗剤で洗ってから水（水道水）に浮かべました。
すると、全部が浮いてしまいます。
水道水では比重がおもすぎてダメということです。
つまり、水の比重（密度）はおよそ「1」で、比重が大きすぎるためにフロートが浮いてしまうので、比重が1以下の液体を使わないといけないということのようです。
そしてさらに厳密に言うと、今までの液体に似た膨張係数でないと高い温度と低い温度側で温度差（誤差）が出てしまうことになってしまいます。
液体に使えそうなものは？
「危険でないもの」「簡単に購入できるもの」が必須ですので、比重が1以下のものを探すと、身近にある 灯油、アルコール などが使えそうです。
灯油の比重は0.8から0.85程度、エチルアルコールやメチルアルコールは0.8程度ですので、少量で購入できるもので、500mlが250円程度で市販されている「燃料用アルコール」を購入して使ってみることにしました。
もちろんアルコールは火災の危険性があるし、燃料用アルコールには、有害なメチルアルコールなどが混ざっているので、全く安全ではありませんが、蒸気を吸い込まないようにすれば、訳のわからない薬品を購入するよりも安心だということで、これに比重の大きな「水」を加えながら比重を調整しようと考えました。
これでうまく行かない場合は、「灯油と流動パラフィン」も用意したのですが、結論を言えば、「燃料用アルコールと水」でうまくいきましたので、これを紹介します。
（この流動パラフィンも無毒で、灯油に溶けるはずです。まだ試していませんが、どなたか、やってみてください）
この写真の底に少し見えているのが流動パラフィンです。水やアルコールに溶けず、比重が1より少し大きい感じです。
この溶液中に入れると、沈んで丸くなっているのが可愛いので、取らずに入れたままにしていますが、これに着色するなどで、別の機会に遊んでみようと思っています。（流動パラフィンは、500mlで1500円以下だったと思います）
ガリレオ温度計用の液体の作り方：手順
用意するもの
①適当な深さのあるビン ②燃料用アルコール ③水 ④寒暖計 これに、水を少量ずつ加えるための容器かスポイトのようなものがあれば作業がしやすいです。
①のビンは100円ショップで購入しました。ビンの直径が10cmほどあって、容量も大きいので、アルコールは500mlでは足りませんでしたので、2本購入しました。
小さいものより面白い動きが見れそうなので、大きいビンにしたのですが、フロートに合わせて容器の大きさを選んでください。
燃料用アルコールは、コーヒーサイフォンに使うアルコールランプ用で、ホームセンターで売っています。500mlで250円程度です。
燃料用のアルコールはその他のアルコールよりも安価で、WEBでもいろいろ販売されていますので、安いものを探すといいでしょう。
水にアルコールを少しずつ加えて軽い溶液を作っていくよりも、アルコールに水を少しずつ加えて比重を上げていくほうが危険性も少ないので、そちらの方法を取ります。
水は、少しずつ加える必要がありますので、私は「調味料用ポリ容器」を使って、少しずつ水を加えるようにしましたが、適当な容器を用意するといいですね。
軽い燃料用アルコールに水を少しずつ足して、全体の比重を上げる操作をしていきます。
作業は、季節・温度が重要
私が破損させた温度計は、フロートが7つで、温度は16℃－28℃の 2℃刻みですので、気温がその範囲の時に作業しないと温度調整が大変になります。
私が作業したのは春先で、室温が14℃－17℃ぐらいでした。5月に入ると気温は26－28℃の高温になる日もあるので、朝夕の温度差を含めると、時間をかけて、いろいろな温度の状態で状況を確認しました。
低温側と高温側の最大誤差を見ると、1℃少しの誤差がある感じですが、この程度は許容範囲と思っていいでしょう。もしも気になるなら、中間の温度で調整するなどで改善できます。
今回は、フロートが健在でしたので、中の液体は何かわかりませんので、そのまま使っています。
このために、ある温度で調整して、もしも相性が悪ければ、大きい誤差になってしまうはずですが、「液体の比重」が、1以下のものをWEBで調べたところ、ほとんどが0.8-0.85程度のものですので、液体が変わっても、そんなに大きな誤差は出ないと考えられます。
ただ、フロートに書いてある温度の季節でないと、温度調整が大変なので、真夏や真冬は避けたほうがいいでしょう。
さあ、作業開始
まず、燃料用アルコールを7分目ぐらい入れて、フロートをすべて投入します。
気温の状態にもよりますが、フロートに書いた気温内で、もしも、全て浮いてしまうようなら、もっと比重の低いものを探さないといけないので、この場合は、燃料用アルコールは使えませんので、この方法は諦めなくてはなりません。
しかし多分、先ほどにも書いたように、それ以下の比重のものは特殊なものですので、「アルコール＋水」を用いることでほとんどはうまくいくと思います。ただ、火気厳禁ですので、これだけは十分注意ください。
20度ぐらいの状態で、アルコールだけのところにフロートを全部入れると、みんな沈んでしまうでしょう。
この状態で水を少しずつ加えて、よくかき混ぜながら液温を測っていることを徐々に繰り返すと、フロートの動きが変わってきます。そして、液温と同じフロートが動き出すまで水を少しづつ加えるのですが、慎重に時間をとって作業を進めるようにしてください。
寒暖計とフロートの温度表示を見ながら、ごく少しづつ水を加えて、よく撹拌しながら温度を見ることを続けます。
そして、ともかくゆっくり時間をかけて、さらに水を加えるという作業をします。水を加えすぎたら、アルコールを少し入れますが、ともかく、根気のいる作業です。
まずは、1つの温度でそれを調節します。
時間をかけてゆっくりと作業
水の量が2－3滴で変わりますので、①少し水を加える ②時間を置く ③水またはアルコールを少し加えて、かき混ぜて様子を見る。・・・ ということを繰り返します。
そして、朝夕で数度の温度差がありますので、いろいろな温度の状態を見るようにすれば、良いところの温度にたどり着きます。
私は1週間ほど様子を見ながら繰り返して最終状態を決めました。周囲の温度差もあって、一発で決めるのは無理です。それぐらい微妙なものです。
そして、自分が納得行く状態になったら、最後はフタをキュッと密閉して終わりです。
温度が上がってくると温度に見合ったフロートがゆっくりと沈んできます。
この瓶は液量が多いので、窓際に置くと、温度の不均一差も影響して、フロートが途中でフラフラしたり、他のフロートの上に乗ることなどもあって、市販のものにはない面白さがあります。みていて楽しいのでGOODです。
写真のように窓辺におくと、ビンの表面、上下で少しの温度差が自然に出来るので、フロートが途中で止まったり、やや上下を繰り返す・・・などがあって面白いです。
温度精度でいえば、正規の細いガラス管のものよりも悪くなりますが、1℃程度の誤差で、市販のものにはないオリジナル品の楽しさがあります。
だから、少々の温度誤差があっても、気にならないでしょう。
ただしこれは、わざわざ正常品を壊してやるのは危険ですので、もしも倒れてガラスが割れてしまったという時にこの記事を思い出してください。
【追記】修理して1年以上立ちましたが、アルコール水の蒸発もなく、問題なく作動しています。広口ビンは、細い容器と違って複雑な動きをしますので、結構楽しめます。可愛い瓶を探すといいかもしれませんね。
（来歴）H30.9月 文章の誤字脱字見直し H30.11月 文章追加 H31.4 誤字訂正
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