※請閱讀下列敘述後,回答第 37、38 題:
市面上有一種科學玩具被命名為「伽利略溫度計」,構造如右圖(一)所示。它的外殼是圓柱形的厚玻璃管,玻璃管裡面裝的透明液體是熱膨脹係數比較大的有機化合物,熱漲冷縮的效果比較明顯。
在伽利略溫度計裡面裝了數顆密閉的玻璃球,玻璃球中裝著不同顏色的液體,該液體是由水、酒精以及食用色素調配而成。在每個玻璃球的下面懸掛一個金屬標籤,標籤上的數字代表不同的溫度,每個玻璃球及玻璃球下面的標籤體積都相同,如右圖(二)所示。常見的伽利略溫度計中有 5 顆玻璃球,測量範圍為 18~26℃,每顆球的溫差 2℃。
當外界的溫度改變,熱量開始在外界環境與伽利略溫度計之間進行熱量的交換,因此造成伽利略溫度計中的透明液體熱漲冷縮而體積改變,進而改變該液體的密度。當液體的密度改變,浮力也跟著改變,總重量比浮力大的玻璃球就會全部沉下去,而總重量比浮力小的玻璃球就會全部浮起,因此造成玻璃球開始產生往上浮起或沉下去的現象。
用伽利略溫度計來測量室溫的方式,是要看浮起來的玻璃球,在所有浮起來的玻璃球中,最下面的那一顆就代表當時外界環境的溫度。舉例來說,如果室溫是 22℃,溫度標籤小於 22℃的玻璃球(即 18℃、20℃)就全部會沉下去,溫度標籤大於或等於 22℃(即 26℃、24℃、22℃)玻璃球都會依序浮起來,而標識 22℃的玻璃球,是最後浮起來的一顆,它就代表當時外界環境的溫度。
伽利略溫度計只能用比較粗糙的方式來顯示所在處的室溫,因此被當作具有科學意義的裝飾品禮品或擺飾,在科學博物館或網路上都可購買的到。

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