Номер 2, страница 96 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 3. Температура. Газовые законы. Параграф 3.12. Примеры решения задач. Упражнение 2 - номер 2, страница 96.

Условие.

2. Чтобы измерить температуру человеческого тела, приходится держать термометр под мышкой в течение 5—8 мин. В то же время стряхнуть его можно практически сразу после измерения температуры. Почему?

Решение.

Разница во времени, необходимом для измерения температуры и для сбрасывания показаний термометра, объясняется принципиально разными физическими процессами, лежащими в основе этих действий.

Процесс измерения температуры является процессом теплопередачи. Чтобы термометр показал верную температуру тела, его резервуар с рабочей жидкостью (например, ртутью) должен нагреться до той же температуры, что и окружающие его ткани. Это происходит за счёт теплопроводности. Тепло от тела медленно передаётся через кожу, затем через стеклянную колбу термометра к жидкости. Для достижения теплового равновесия, когда температура термометра перестаёт меняться и становится равной температуре тела, требуется время — от 5 до 8 минут. Это относительно медленный термодинамический процесс.

В то же время, процесс «стряхивания» термометра является механическим. В конструкции медицинского термометра в капиллярной трубке, сразу после резервуара, имеется специальное сужение. Когда жидкость при измерении нагревается и расширяется, она проходит через это сужение. Когда же термометр вынимают и он начинает остывать, силы поверхностного натяжения в этом узком месте препятствуют обратному движению столбика жидкости в резервуар. Благодаря этому показания фиксируются на максимальном достигнутом значении. Чтобы вернуть жидкость в резервуар, необходимо приложить внешнюю силу. При резком встряхивании термометра создаётся значительная сила инерции, которая «проталкивает» столбик жидкости через сужение обратно в колбу. Этот процесс не зависит от скорости остывания, а является чисто механическим, поэтому его можно осуществить очень быстро, практически мгновенно.

Ответ: Измерение температуры — это медленный процесс теплопередачи, требующий времени для достижения теплового равновесия между телом и термометром. Стряхивание показаний — это быстрый механический процесс, при котором силой инерции рабочая жидкость проталкивается через специальное сужение в капилляре, что не требует времени на теплообмен.