Опыты, страница 130 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

Возьмите все термометры, которые у вас имеются в доме, и сравните их. Чем отличается процесс измерения температуры тела человека от процесса измерения температуры воздуха или жидкости?

Решение

Для ответа на этот вопрос сравним различные типы бытовых термометров и сам процесс измерения температуры в разных ситуациях.

1. Сравнение термометров, используемых в быту

Дома обычно можно найти несколько видов термометров, различающихся по назначению, конструкции, диапазону измеряемых температур и точности.

Медицинский термометр:

• Назначение: измерение температуры тела человека.
• Диапазон температур: узкий, как правило, от 34 °C до 42 °C.
• Точность: высокая, цена деления составляет 0,1 °C, что критически важно для диагностики состояния здоровья.
• Конструкция: ртутные или галинстановые (безртутные) термометры имеют специальное сужение в капилляре, которое не позволяет столбику жидкости опускаться после измерения, фиксируя максимальное значение. Цифровые и инфракрасные термометры измеряют температуру с помощью электронных датчиков.

Термометр для измерения температуры воздуха (комнатный или уличный):

• Назначение: измерение температуры окружающей среды.
• Диапазон температур: широкий, например, от –40 °C до +50 °C, чтобы охватывать возможные погодные условия.
• Точность: невысокая, цена деления обычно составляет 1 °C.
• Конструкция: чаще всего это спиртовые термометры или механические (биметаллические). Они показывают текущую температуру среды.

Термометр для измерения температуры жидкости (например, воды или в кулинарии):

• Назначение: контроль температуры воды, напитков, готовящихся блюд.
• Диапазон температур: зависит от конкретного применения, например, до 100 °C и выше для кулинарных термометров.
• Точность: обычно составляет 1–2 °C.
• Конструкция: спроектирован для погружения в жидкость, часто имеет защитный корпус и щуп из нержавеющей стали.

2. Отличия в процессе измерения температуры

Процесс измерения температуры тела человека и температуры воздуха/жидкости принципиально различается из-за разных целей и объектов измерения.

При измерении температуры тела человека:

• Цель: определить установившуюся внутреннюю температуру организма.
• Процесс: необходимо обеспечить плотный и длительный тепловой контакт измерительной части термометра с телом (например, в подмышечной впадине). Измерение продолжается до тех пор, пока термометр не достигнет теплового равновесия с телом, то есть его температура не перестанет изменяться.
• Результат: медицинский термометр (особенно ртутный/галинстановый) спроектирован так, чтобы зафиксировать максимальную температуру, достигнутую за время измерения. Его показания не изменятся сразу после прекращения контакта с телом. Перед следующим измерением такой термометр нужно "встряхнуть". Цифровой термометр подает сигнал, когда рост температуры практически прекращается, и также сохраняет результат на экране.

При измерении температуры воздуха или жидкости:

• Цель: определить температуру среды в данный момент времени.
• Процесс: термометр помещается в среду, и через некоторое время, необходимое для установления теплового равновесия, он показывает ее температуру.
• Результат: термометр показывает текущее значение температуры. Показания считываются непосредственно во время нахождения термометра в среде. Если извлечь его из среды (например, из горячей воды в комнатный воздух), его показания начнут немедленно меняться, стремясь к температуре нового окружения. Он не предназначен для фиксации максимального значения.

Ответ:

Основное отличие заключается в цели и методике измерения. При измерении температуры тела человека необходимо определить и зафиксировать максимальную, установившуюся внутреннюю температуру с высокой точностью, для чего требуется длительный плотный контакт и специальная конструкция термометра (например, с сужением в капилляре или с электронной фиксацией). При измерении температуры воздуха или жидкости определяется их текущая температура в данный момент, и показания считываются непосредственно во время нахождения термометра в среде, при этом термометр не фиксирует максимальное значение.