Номер 1, страница 30, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 2. Основы термодинамики. Параграф 13. Измерение температуры. Термометр - номер 1, страница 30.

Условие.

1. Укажите цену делений имеющихся у вас дома жидкостных термометров (комнатного, уличного, медицинского) и измеряемые ими диапазоны температур. Поясните принцип их работы.

Решение.

Комнатный термометр

Комнатные жидкостные термометры предназначены для измерения температуры воздуха внутри помещений. В качестве термометрической жидкости в них обычно используется подкрашенный спирт (этанол), так как он безопасен и имеет подходящий диапазон рабочих температур. Цена деления шкалы такого термометра, как правило, составляет $1\,^{\circ}\text{C}$. Для определения цены деления нужно найти два соседних оцифрованных штриха, вычесть из большего значения меньшее и разделить полученную разность на число делений между ними. Диапазон измеряемых температур обычно находится в пределах от $0\,^{\circ}\text{C}$ до $+50\,^{\circ}\text{C}$.

Ответ: Цена деления комнатного термометра — $1\,^{\circ}\text{C}$; диапазон измерений — от $0\,^{\circ}\text{C}$ до $+50\,^{\circ}\text{C}$.

Уличный термометр

Уличные термометры служат для измерения температуры наружного воздуха. В них также используется подкрашенный спирт, так как он замерзает при очень низкой температуре (около $-114\,^{\circ}\text{C}$), в отличие от ртути, которая замерзает уже при $-38,8\,^{\circ}\text{C}$. Цена деления шкалы обычно составляет $1\,^{\circ}\text{C}$. Диапазон измерений уличного термометра значительно шире, чем у комнатного, и обычно составляет от $-50\,^{\circ}\text{C}$ до $+50\,^{\circ}\text{C}$, что позволяет использовать его в регионах с суровыми зимами и жарким летом.

Ответ: Цена деления уличного термометра — $1\,^{\circ}\text{C}$; диапазон измерений — от $-50\,^{\circ}\text{C}$ до $+50\,^{\circ}\text{C}$.

Медицинский термометр

Медицинский термометр (градусник) используется для измерения температуры тела человека, поэтому он отличается высокой точностью и узким специализированным диапазоном измерений. Цена деления его шкалы составляет $0,1\,^{\circ}\text{C}$. Диапазон измерений обычно от $34\,^{\circ}\text{C}$ до $42\,^{\circ}\text{C}$, так как физиологические температуры человека находятся в этих пределах. В классических термометрах использовалась ртуть. В современных аналогах её заменяют безопасным жидким сплавом — галинстаном (смесь галлия, индия и олова). Важной конструктивной особенностью является наличие сужения в капиллярной трубке у основания резервуара. Это сужение препятствует самопроизвольному опусканию столбика жидкости после прекращения контакта с телом, что позволяет зафиксировать максимальное значение температуры. Чтобы сбросить показания, такой термометр нужно встряхнуть.

Ответ: Цена деления медицинского термометра — $0,1\,^{\circ}\text{C}$; диапазон измерений — от $34\,^{\circ}\text{C}$ до $42\,^{\circ}\text{C}$.

Принцип работы жидкостных термометров

Принцип действия всех жидкостных термометров основан на физическом явлении теплового расширения веществ. Практически все тела (в том числе жидкости) увеличиваются в объёме при нагревании и уменьшаются при охлаждении. Термометр представляет собой запаянный стеклянный капилляр (очень тонкую трубку), который соединён с резервуаром, заполненным термометрической жидкостью (спиртом, ртутью, галинстаном). Когда температура окружающей среды повышается, жидкость в резервуаре нагревается и её объём увеличивается. Из-за этого избыток жидкости вытесняется в тонкий капилляр, и столбик жидкости в нём поднимается. При понижении температуры происходит обратный процесс — жидкость остывает, сжимается, и её уровень в капилляре опускается. Вдоль капилляра нанесена шкала, проградуированная в единицах измерения температуры (чаще всего в градусах Цельсия, $^{\circ}\text{C}$), которая позволяет определить точное значение температуры по высоте столбика жидкости.