Номер §3, страница 126, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Олимпиадные задачи. Глава II. Тепловые явления. Параграф 5. Удельная теплоёмкость - номер §3, страница 126.

Условие.

1. Для правильного измерения температуры медицинским термометром с ртутным столбиком рекомендуют держать его подмышкой не менее 5 минут. Почему же сбить показания этого термометра можно одним резким взмахом руки?

Решение.

1. Решение

Разница во времени, необходимом для измерения температуры и для сброса показаний ртутного термометра, объясняется тем, что эти два действия основаны на совершенно разных физических принципах.

Измерение температуры — это тепловой процесс. Чтобы термометр показал точную температуру тела, он должен войти в состояние теплового равновесия с ним. Это означает, что резервуар с ртутью должен полностью прогреться до температуры тела. Передача тепла от тела к термометру — это относительно медленный процесс теплопроводности. Пока термометр нагревается, ртуть в нём расширяется и поднимается по узкой капиллярной трубке. Для того чтобы этот процесс завершился и показания стабилизировались, требуется время, обычно не менее 5 минут.

Сброс показаний («сбивание») — это механический процесс, основанный на явлении инерции. Особенностью медицинского ртутного термометра является наличие в капилляре, сразу после резервуара, специального сужения. Когда температура повышается, расширяющаяся ртуть проходит через это сужение вверх по шкале. Когда же термометр вынимают, и он начинает остывать, ртуть в резервуаре сжимается, но столбик ртути в капилляре «отрывается» в месте сужения и остаётся на месте, показывая максимальную достигнутую температуру. Силы поверхностного натяжения не дают ему вернуться обратно самостоятельно. Чтобы «сбить» показания, термометр резко встряхивают. При резком взмахе и последующей остановке руки, столбик ртути по инерции продолжает двигаться в сторону резервуара. Силы инерции оказывается достаточно, чтобы «протолкнуть» ртуть через узкое место обратно в резервуар. Этот механический процесс происходит практически мгновенно.

Таким образом, измерение температуры — это длительный процесс теплопередачи, а сброс показаний — быстрый механический процесс, использующий инерцию.

Ответ: Измерение температуры — это медленный тепловой процесс, требующий времени для установления теплового равновесия. Сброс показаний — это быстрый механический процесс, в котором благодаря инерции ртутный столбик принудительно возвращается в резервуар через специальное сужение в капилляре.