Номер 37, страница 35, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава I. Физика и физические методы изучения природы. Параграф 4. Физические величины и их измерение - номер 37, страница 35.

Условие.

37. Измерение температуры

Измерьте температуру воздуха в классе, а также температуру налитой в сосуды горячей и холодной воды при помощи жидкостного термометра и датчика температуры¹. Обоснуйте выбор измерительного инструмента, который вы использовали для каждого из этих измерений.

Запишите полученные результаты.

Решение.

Для выполнения этого задания необходимо провести измерения температуры трех сред: воздуха, горячей и холодной воды. При этом нужно выбрать для каждого случая наиболее подходящий измерительный прибор (жидкостный термометр или цифровой датчик температуры) и обосновать свой выбор.

Измерение температуры воздуха в классе

Для измерения температуры воздуха в помещении можно использовать оба прибора, но классическим и наиболее простым выбором является жидкостный термометр (например, спиртовой).

Обоснование выбора: Температура воздуха в классе изменяется медленно и находится в пределах стандартного диапазона бытового термометра. Жидкостный термометр прост в использовании, не требует источника питания и его точности достаточно для данной задачи. Преимущества цифрового датчика, такие как высокая скорость отклика, здесь не являются решающими.

Процедура и результат: Термометр размещается в центре комнаты, вдали от окон, отопительных приборов и прямых солнечных лучей. После того как показания стабилизируются (через 5-10 минут), можно записывать результат.

Пример полученного результата: $t_{воздуха} = 21^\circ\text{C}$.

Ответ: Для измерения температуры воздуха был выбран жидкостный термометр как простой и надежный прибор. Измеренная температура составила $21^\circ\text{C}$.

Измерение температуры горячей воды

Для измерения температуры горячей воды предпочтительнее использовать цифровой датчик температуры.

Обоснование выбора: Во-первых, это вопрос безопасности. Бытовой жидкостный термометр может лопнуть при контакте с горячей водой из-за резкого теплового расширения, особенно если его шкала не рассчитана на такие высокие температуры (выше $40-50^\circ\text{C}$). Это опасно, если термометр ртутный. Во-вторых, цифровой датчик имеет малое время отклика, что позволяет быстро получить точное значение, пока вода не успела значительно остыть. Лабораторные жидкостные термометры с соответствующей шкалой тоже можно использовать, но цифровой датчик удобнее и безопаснее.

Процедура и результат: Щуп датчика погружается в воду (не касаясь дна и стенок сосуда), и через несколько секунд на экране отображается стабильное значение температуры.

Пример полученного результата: $t_{горячей\ воды} = 82^\circ\text{C}$.

Ответ: Для измерения температуры горячей воды был выбран цифровой датчик температуры из соображений безопасности и высокой скорости измерения. Измеренная температура составила $82^\circ\text{C}$.

Измерение температуры холодной воды

Для измерения температуры холодной воды можно успешно использовать жидкостный термометр.

Обоснование выбора: Температура холодной воды находится в безопасном для жидкостного термометра диапазоне. Скорость изменения температуры холодной воды (ее нагрева до комнатной) невелика, поэтому инерционность жидкостного термометра не внесет существенной погрешности в измерение.

Процедура и результат: Резервуар термометра погружается в воду, и через 1-2 минуты, когда столбик жидкости перестанет двигаться, снимаются показания.

Пример полученного результата: $t_{холодной\ воды} = 12^\circ\text{C}$.

Ответ: Для измерения температуры холодной воды был использован жидкостный термометр, так как его применение безопасно и обеспечивает достаточную точность. Измеренная температура составила $12^\circ\text{C}$.