Выбор жидкости для термометра
Статья к заданиюЖидкостные термометры
Жидкостные термометры
При нагревании жидкости её объем увеличивается (см. рисунок). Это явление можно использовать в жидкостных термометрах.
Для количественной характеристики объёма нагреваемой жидкости вводится коэффициент объёмного расширения β по формуле:
V = V₀ · [1 + β · (t − t₀)],
где V₀ – это объём при температуре t₀, а V – объём при температуре t. Коэффициент β численно равен относительному изменению объёма жидкости при изменении её температуры на 1 °С.
В таблице приведены свойства некоторых жидкостей, используемых в жидкостно-стеклянных термометрах.
| Жидкость | Коэффициент объёмного расширения β, 10⁻⁶ °C⁻¹ | Температура затвердевания t, °C | Температура кипения t, °C |
| Ртуть | 182 | −39 | 357 |
| Таллиевая амальгама | 182 | −60 | 1200 |
| Спирт этиловый | 1100 | −112 | 78 |
Используя материал о жидкостных термометрах и данные таблицы, определите, какая жидкость — ртуть или этиловый спирт — при одинаковых размерах термометра и одинаковых начальных объёмах будет обеспечивать более точные измерения небольшой разности температур. Ответ поясните.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| 4. Какая из жидкостей ртуть или спирт при одинаковых размерах термометра и одинаковых начальных объёмах жидкостей будет давать более точные измерения для небольшой разности температур? Ответ поясните. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
От чего зависит изменение объёма жидкости при одинаковом изменении температуры?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Сравните коэффициенты объёмного расширения ртути и этилового спирта в таблице.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
При одинаковых начальных объёмах и изменении температуры изменение объёма пропорционально коэффициенту $\beta$. У спирта $\beta = 1100 \cdot 10^{-6}\,\text{°C}^{-1}$, а у ртути $\beta = 182 \cdot 10^{-6}\,\text{°C}^{-1}$, поэтому столбик спирта переместится сильнее и малую разность температур будет легче заметить.