Номер 2, страница 56 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

2. Почему для измерения температуры в северных районах нашей страны используются спиртовые, а не ртутные термометры?

Для измерения температуры в северных районах используются спиртовые термометры вместо ртутных из-за существенных различий в их физических свойствах, а именно — в температурах замерзания (кристаллизации).

Решение

Принцип действия жидкостных термометров основан на свойстве жидкостей равномерно расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении. Для корректной работы термометра необходимо, чтобы его рабочая жидкость (ртуть или спирт) оставалась в жидком агрегатном состоянии во всем диапазоне измеряемых температур.

Ключевым фактором для выбора термометра в условиях низких температур является точка замерзания его рабочего вещества. Сравним эти показатели для ртути и этилового спирта (основы спиртовых термометров):

Температура замерзания ртути: $T_{замерзания (Hg)} \approx -38.8 \text{ °C}$.

Температура замерзания этилового спирта: $T_{замерзания (C_2H_5OH)} \approx -114 \text{ °C}$.

В северных районах России, например в Якутии, зимние температуры воздуха регулярно опускаются значительно ниже $-40 \text{ °C}$. В таких условиях ртуть в термометре замерзнет, то есть перейдет из жидкого состояния в твердое. Замерзшая ртуть перестанет реагировать на дальнейшее понижение температуры, и термометр станет бесполезным, показывая значение, близкое к своей точке замерзания.

Спирт, напротив, имеет гораздо более низкую температуру замерзания. Он остается в жидком состоянии даже при очень сильных морозах, что позволяет спиртовым термометрам точно измерять температуру вплоть до значений около $-100 \text{ °C}$. Поэтому для метеорологических наблюдений и бытового использования в регионах с холодным климатом подходят только спиртовые термометры.

Ответ: Спиртовые термометры используются в северных районах потому, что температура замерзания спирта (около $-114 \text{ °C}$) значительно ниже температуры замерзания ртути (около $-39 \text{ °C}$). Это позволяет им сохранять работоспособность и точно измерять температуру в условиях сильных морозов, при которых ртуть замерзает, и ртутный термометр перестает функционировать.