갈릴레이 온도계(Galileo thermometer)는 이탈리아의 물리학자 갈릴레오 갈릴레이의 이름을 딴 온도계이다. 갈릴레이 온도계는 투명한 액체가 들어있는 유리관과 온도 변화를 측정할 수 있게 해주는 내부의 물체들로 구성되며, 내부의 물체들은 온도 변화에 의한 외부 액체와의 밀도 차이로 인해 뜨거나 가라앉는다. 이러한 물체의 이동을 통해 온도를 측정할 수 있다. 보통 이 물체로는 여러 색의 액체가 들어있는 유리구를 사용한다. 갈릴레오 갈릴레이는 물을 비롯한 액체가 온도에 따라 부피가 달라지며, 그로 인하여 밀도가 변한다는 것을 발견하였고 이는 갈릴레이 온도계를 비롯한 여러 온도계의 기본적인 원리이기도 하다. 온도에 의한 액체의 부피 변화는 갈릴레이 온도계 작동에 있어서 핵심적인 원리가 되는데 보통 물의 밀도는 섭씨 4도 이상일 경우에는 온도가 증가할수록 감소하게 되고, 일반적인 다른 액체 역시 온도가 증가할 때 밀도가 감소하므로 이러한 밀도 변화에 의한 유리구의 뜨고 가라앉음이 갈릴레이 온도계를 이해하는데 핵심적인 열쇠가 된다.

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