Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 196. Термометры.

E-mail Печать PDF
Расширение тел при нагревании используют для устройства приборов, служащих для определения температуры тел,— термометров. Грубым термометром может служить, например, двойная пластинка, изображенная на рис. 355, или колба с трубкой. Обыкновенный жидкостный термометр состоит из небольшого стеклянного резервуара, к которому присоединена стеклянная трубка с узким внутренним каналом (рис. 360). Резервуар и часть трубки наполнены какой-либо жидкостью (ртутью, спиртом, толуолом и т. п.). О температуре среды, в которую погружен термометр, судят по положению верхнего уровня жидкости в трубке.

Рис. 359. Упрощенная схема термореле
Деления на шкале наносят следующим образом. В том месте шкалы, где устанавливается уровень столбика жидкости, когда резервуар термометра опущен в тающий снег, ставят цифру 0. В том месте шкалы, где устанавливается столбик жидкости, когда резервуар термометра погружен в пар воды, кипящей при нормальном давлении (760 мм рт. ст.), ставят цифру 100. Промежуток между этими отметками делят на сто равных частей, называемых градусами. Ниже точки 0°С и выше точки 100 °С наносят деления того же размера. Буква С указывает на имя ученого Цельсия, предложившего такой способ деления шкалы (термометр Цельсия, или стоградусный). Кроме шкалы Цельсия, в Англии и Америке до сих пор в ходу шкала Фаренгейта (°F), в которой температура таяния льда соответствует 32 °F, а температура кипения воды — 212 °F.

Описанным термометром, конечно, можно пользоваться только при таких температурах, при которых вещество, которым он наполнен, жидкое. Например, ртутным термометром нельзя измерять температуру ниже —39 °С, так как при более низкой температуре ртуть затвердевает.

Данное выше определение градуса является до известной степени произвольным. Подъем уровня жидкости в трубке термометра зависит от свойств жидкости и от сорта стекла, из которого сделан термометр. Очевидно, мы не можем ожидать, чтобы точно совпадали между собой показания двух, даже тщательно изготовленных термометров с делениями, проставленными по указанному выше способу, если эти термометры сделаны из разных материалов.

Действительно, если мы, например, для ртутного термометра разделили расстояние между отметками 0°С и 100 °С на сто равных частей, то отсюда еще вовсе не следует, что и для любого другого вещества деления должны быть одинаковыми по длине.

Рис. 360. Жидкостный термометр лабораторного типа
Поэтому нужно выбрать термометр какого-нибудь определенного устройства и с ним сравнивать все прочие. В качестве такого термометра выбрали газовый термометр, т. е. термометр, в котором отсчитывается изменение давления газа с повышением температуры. Устройство газового термометра мы рассмотрим в §235. Показания тщательно изготовленного ртутного термометра отличаются от

Рис. 361. Схема устройства резервуара медицинского термометра (без ртути); виден стеклянный волосок, кончик которого входит в трубку термометра
показаний газового термометра очень мало. Жидкостные термометры бывают разных размеров и форм, смотря по назначению. Цена деления на их шкале тоже различна: 1 °С, 0,1 °С, иногда даже 0,01 °С,

Само собой разумеется, что термометр показывает температуру только той части жидкости, с которой он соприкасается. Поэтому, если мы хотим знать температуру жидкости, занимающей значительный объем, то эту жидкость нужно

Рис. 362. Резервуар медицинского термометра, наполненный ртутью, при комнатной температуре; стеклянный волосок удерживает в трубке столбик ртути, не пропуская ее в резервуар
тщательно перемешать, чтобы обеспечить одинаковость температуры по всему ее объему. Отсчитывать показания термометра обычного типа, вынув его из жидкости, температуру которой измеряют, нельзя — показание его изменится.

Иногда изготавливают термометры, показывающие максимальную или минимальную температуру, которую принимал термометр. К числу таких термометров принадлежит широко распространенный медицинский термометр. В резервуар термометра впаян тонкий стеклянный волосок, отчасти входящий в трубку термометра и сужающий ее канал (рис. 361). Прохождение ртути из трубки обратно в резервуар сквозь узкий канал требует значительного давления, как мы узнаем дальше, изучая свойства жидкостей. Поэтому при охлаждении термометра ртутный столбик, разрываясь в месте сужения, остается в трубочке (рис. 362) и указывает, таким образом, наиболее высокую температуру больного, которую показал термометр. Чтобы возвратить ртуть в резервуар, следует встряхнуть термометр.

196.1. Рассмотрите при помощи сильной лупы устройство медицинского термометра. Если термометр употребляли для измерения температуры человека и не сбили его, то в лупу виден стеклянный волосок, входящий в трубку.
196.2. Нормальная температура человеческого тела — около 37°С. Сколько это составляет по шкале Фаренгейта?
196.3. Почему разрушается медицинский термометр, если его резервуар нагреть до температуры выше 43 °С? Как можно устроить термометр, чтобы он не разрушался, если его нагреть слишком сильно?

Комментарии  

 
-1 #6 09.02.2012 10:24
Геннадий, прочитайте пожалуста, весь раздел в книге Ландсберга (сайт на материал на ней построен) и найдете ответ на Ваш вопрос. Абсолютную температуру можно определить как величину пропорциональну ю средней поступаельно кинетической энергии часчицы. Для идельного газа соответственно давление и такая температура связаны наиболее просто PV=NRT это из молекуляно-кин. теории можно вывести, поэтому в гелиевом (он ближе к идельному) термометре можно связать давление(оно манометром измеряется) и абсолютную температуру. Теперь можно измерять температуру тела и таким термометром и одновременно и медицинским, ртутным, лабораторным и т.д. и проградуироават ь последние чтоб один градус АБСОЮТНОЙ температуры совпадал с 1 градусом "ТЕХНИЧЕСКОЙ" температуры. Температура же солнца, если ее определить также как сденюю кин. энергию, т.е. абсолютная темперетура, однозначо связана с формой спектра излучения, з-н Стефана-Больцмана. Все это совместить в 1 параграф методически нецелесообразно , очевидно.
Цитировать
 
 
-2 #5 27.12.2011 20:48
Нет собственно физики. Что такое температура?___ Материал параграфа - это техническая физика. Эффект и его использование.--- Шкалы Фаренгейта, Реомюра. Имеют преимущества. Более точны. Построены на других опорных точках. Не показано.__Как можно говорить о температуре Солнца в тысячи градусов, если любой термометр расплавится. Необходим концепт "температура". Его нет. Нет нигде. Мурлыканье есть. Концепта нет.
Цитировать
 
 
+13 #4 20.05.2011 16:38
Да вы что там же элементарно!
Состоит, главным образом, из трубки, из которой откачан воздух(она запаяна).
И при повышении температуры объем жидкости увеличивается... и все.
Цитировать
 
 
-4 #3 13.04.2011 15:24
сделайте схему строения термометра плиз
Цитировать
 
 
+1 #2 04.04.2011 14:07
Залейте схему строения градусников (ртутных), пожалуйста.
Цитировать
 
 
-3 #1 11.10.2010 11:20
залеёте строение термометра
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: