ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер 4.3: Температура

План решения:

• Вспомним принцип работы обычного жидкостного термометра: он измеряет температуру среды, в которой находится его резервуар с жидкостью.
• Проанализируем, что происходит с показаниями при извлечении термометра из измеряемой среды.
• Сравним это поведение с работой максимального термометра, который имеет конструктивную особенность для фиксации результата.

Вычисление и логический вывод:

Обычный термометр работает на основе теплового расширения жидкости. Когда мы помещаем его в среду (например, в горячую воду), жидкость нагревается и расширяется, поднимаясь по капилляру. Если вынуть термометр из этой среды, он сразу же начинает взаимодействовать с воздухом комнаты или другой внешней средой, температура которой обычно отличается от температуры измеряемого объекта.

Из-за разницы температур начинается процесс теплообмена: если среда была горячей, то после извлечения термометр начинает остывать, и столбик жидкости опускается вниз. Если среда была холодной, термометр начинает нагреваться, и столбик поднимается вверх. Таким образом, показание, которое мы увидим после извлечения, будет соответствовать не температуре исходной среды, а текущей температуре воздуха вокруг термометра или промежуточному значению во время изменения температуры.

Максимальный термометр устроен иначе: в нём есть узкое место (перетяжка) над резервуаром. При расширении жидкость продавливается через него, но при охлаждении она не может вернуться обратно в резервуар из-за трения и малого диаметра канала. Поэтому максимальный термометр сохраняет самое высокое достигнутое значение, даже если его вынуть из среды.

Проверка:

Действительно, если измерить температуру воды 50^°C обычным термометром и быстро вынуть его, через несколько секунд стрелка или столбик покажет температуру воздуха, например, 20^°C. Это доказывает, что без фиксации уровня жидкости (как в максимальном термометре) результат измерения теряется при изменении внешних условий.