Номер 41.1, страница 154 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 41. Плавление и отвердевание. Глава 6. Тепловые явления - номер 41.1, страница 154.

41.1 [1055] Перед поездкой на Север вам нужно выбрать термометр для измерения низких температур. У одного из них столбик наполнен ртутью, а у другого — спиртом. Какой из термометров вы возьмёте с собой? Обоснуйте свой выбор.

41.1 [1055]

Решение:

Выбор термометра для поездки на Север, где предполагаются очень низкие температуры, должен основываться на физических свойствах рабочей жидкости термометра. Основным критерием является температура замерзания (или кристаллизации) этой жидкости. Термометр может корректно измерять температуру только до тех пор, пока его рабочее вещество остается в жидком агрегатном состоянии.

Сравним температуры замерзания ртути и спирта:

1. Ртуть — это металл, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре. Температура ее замерзания составляет примерно $T_{зам.рт.} \approx -38,8^\circ\text{C}$. При температурах ниже этого значения ртуть затвердеет, и термометр перестанет функционировать.

2. Спирт (в термометрах обычно используют подкрашенный этиловый спирт) имеет значительно более низкую температуру замерзания: $T_{зам.сп.} \approx -114^\circ\text{C}$.

Зимой в северных широтах температура воздуха часто опускается ниже $-40^\circ\text{C}$, а иногда и до $-50^\circ\text{C}$ и ниже. В таких условиях ртуть в ртутном термометре замерзнет, и он станет бесполезным для измерения температуры. Спиртовой термометр, напротив, будет продолжать исправно работать, так как температура его замерзания намного ниже тех, что обычно наблюдаются на Севере.

Следовательно, для поездки на Север необходимо выбрать спиртовой термометр.

Ответ: Следует взять с собой спиртовой термометр, так как температура замерзания спирта (около $-114^\circ\text{C}$) значительно ниже температуры замерзания ртути (около $-39^\circ\text{C}$), а на Севере температура часто опускается ниже $-40^\circ\text{C}$.