Номер 9, страница 264 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Вопросы. Параграф 46. Температура и тепловое равновесие. Глава 7. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Молекулярная физика и термодинамика - номер 9, страница 264.

Условие.

*9. Какими свойствами должен обладать термометр?

Решение.

Термометр, как измерительный прибор, должен обладать рядом важных свойств, которые обеспечивают точность, удобство и безопасность его использования. Основные из них перечислены ниже.

1. Чувствительность

Это способность термометра реагировать на малые изменения температуры. Чем заметнее меняются показания прибора при незначительном изменении температуры, тем выше его чувствительность. У жидкостных термометров она зависит от коэффициента теплового расширения жидкости и диаметра капилляра.

2. Точность

Показания термометра должны быть максимально близки к истинному значению температуры. Точность достигается за счет правильной калибровки (градуировки) шкалы по общепринятым реперным точкам (например, температурам плавления льда и кипения воды при нормальном давлении) и высокого качества изготовления.

3. Широкий диапазон измерений

Термометр должен быть способен измерять температуру в достаточно широких пределах, определяемых его назначением. Например, ртутный термометр может измерять температуры в диапазоне от $-39$ °C до $+357$ °C, а спиртовой – от $-114$ °C до $+78$ °C.

4. Линейность

Желательно, чтобы физическое свойство, используемое для измерения температуры (например, объем жидкости, электрическое сопротивление), изменялось прямо пропорционально температуре. Это позволяет создать равномерную шкалу, что значительно упрощает считывание показаний.

5. Малая тепловая инерционность

Термометр должен быстро достигать теплового равновесия с объектом, температуру которого он измеряет. Это свойство также называют быстродействием. Чем меньше теплоемкость термометра, тем быстрее он реагирует на изменение температуры.

6. Воспроизводимость показаний

При повторных измерениях одной и той же температуры термометр должен показывать одинаковые результаты. Его свойства не должны меняться с течением времени или после температурных воздействий в пределах рабочего диапазона.

7. Малая теплоемкость

При контакте с измеряемым телом термометр не должен существенно изменять его температуру. Для этого масса и теплоемкость чувствительного элемента термометра должны быть малы по сравнению с массой и теплоемкостью тела.

8. Безопасность

Материалы, из которых сделан термометр, не должны представлять опасности для человека и окружающей среды. По этой причине токсичные ртутные термометры постепенно заменяются на более безопасные спиртовые, галинстановые или электронные.

Ответ: Основными свойствами, которыми должен обладать термометр, являются: высокая чувствительность, точность, широкий диапазон измерений, линейность шкалы, малая тепловая инерционность (быстродействие), воспроизводимость показаний, малая теплоемкость и безопасность в использовании.