Номер 2, 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 2, страница 30.

Условие.

2. Почему при измерении температуры тела вам необходимо держать термометр в тепловом контакте со своим телом не менее 10 минут? Что происходит в течение этого времени?

Решение.

При измерении температуры тела термометр (например, ртутный или галинстановый) необходимо держать в плотном тепловом контакте с телом не менее 10 минут для того, чтобы между термометром и телом установилось тепловое равновесие. Это фундаментальное условие для точного измерения температуры.

В течение этого времени происходят следующие физические процессы:

1. Теплопередача. Изначально термометр имеет комнатную температуру, которая обычно ниже температуры человеческого тела. При контакте с телом начинается процесс теплопередачи: тепловая энергия переходит от более нагретого объекта (тела) к менее нагретому (термометру). Этот процесс происходит до тех пор, пока их температуры не выровняются.

2. Тепловое расширение. Рабочее вещество в термометре (ртуть, галинстан или спирт) обладает свойством расширяться при нагревании. Получая тепло от тела, жидкость в резервуаре термометра увеличивается в объеме и начинает подниматься по тонкой стеклянной трубке (капилляру).

3. Достижение равновесия. Столбик жидкости поднимается по шкале до тех пор, пока продолжается приток тепла. Когда температура термометра становится равной температуре тела, теплообмен между ними прекращается (наступает тепловое равновесие). В этот момент расширение жидкости останавливается, и ее уровень на шкале показывает истинную температуру тела.

Процесс передачи тепла и нагрева самого термометра требует времени. 10 минут — это стандартное, эмпирически установленное время, достаточное для того, чтобы классический медицинский термометр успел полностью прогреться и его показания стабилизировались. Если извлечь термометр раньше, он не успеет достигнуть теплового равновесия, и его показания будут заниженными.

Ответ: Термометр необходимо держать в контакте с телом около 10 минут для достижения теплового равновесия. В течение этого времени происходит передача тепла от тела к термометру, в результате чего рабочая жидкость в нем нагревается, расширяется и поднимается по шкале до тех пор, пока температура термометра не сравняется с температурой тела. Это обеспечивает точность измерения.