Термометр - це пристрій, який дозволяє вимірювати температуру. Він заснований на принципі зміни обсягу речовини зі зміною його температури. Один з найбільш поширених типів термометрів – спиртовий термометр. Він містить спирт, який розширюється при нагріванні і стискається при охолодженні. Але що саме відбувається з термометром, коли спирт в ньому охолоджується?
Коли спирт всередині термометра охолоджується, його обсяг скорочується. Спирт рухається у вузькій капілярній трубці, і зміна його обсягу впливає на висоту стовпчика спирту в трубці. Чим нижче стовпчик спирту, тим нижче температура, так як спирт стискається при охолодженні.
Але чому саме спирт використовується в термометрах? Спирт є рідиною з відносно низькою температурою замерзання і кипіння, а також хорошим теплоносієм. Це дозволяє використовувати спиртовий термометр в широкому діапазоні температур. Крім того, спирт має низьку токсичність, що робить його більш безпечним для використання в побуті.
При охолодженні спирту в термометрі відбуваються наступні зміни:
- Спирт стискається і займає менший обсяг, ніж при кімнатній температурі. Це відбувається через зменшення середньої відстані між молекулами спирту при зниженні температури.
- Показання на шкалі термометра зменшуються. Це пов'язано з тим, що спирт прагне зайняти менший обсяг, що впливає на його щільність. Чим нижче температура, тим щільніше спирт і тим менше його обсяг, відповідно, показання на термометрі зменшуються.
- Скляний стрижень термометра звужується. При охолодженні спирту, скло термометра також стискається. Це відбувається через зміну властивостей матеріалу скла при зниженні температури.
- Рівень спирту в балоні термометра знижується. При охолодженні спирту, його обсяг зменшується, що призводить до зниження рівня спирту в балоні термометра.
Звуження спірального трубопроводу
Коли спирт в термометрі охолоджується, відбувається звуження спірального трубопроводу всередині нього. Це відбувається через те, що спирт змінює свою щільність в залежності від температури.
Коли спирт охолоджується, його молекули починають рухатися повільніше, що призводить до зменшення простору між ними. Щільність спирту збільшується, і він починає заповнювати менший обсяг труби.
Звуження спірального трубопроводу веде до зміни висоти спіральної колонки в термометрі, що відображається на шкалі. Чим нижче температура, тим сильніше звужується трубопровід, і тим вище піднімається спіральна колонка.
| Температура | Звуження трубопроводу | Висота колонки |
|---|---|---|
| Високий | Незначний | Низький |
| Низький | Значний | Високий |
Таким чином, звуження спірального трубопроводу в термометрі при охолодженні спирту дозволяє виміряти і відобразити зміну температури на шкалі термометра.
Зниження обсягу спирту
Коли спирт в термометрі охолоджується, його обсяг починає знижуватися. Це відбувається через особливості фізичних властивостей спирту, який звужується при зменшенні температури.
Коли спирт остигає, молекули його починають рухатися повільніше, що призводить до зменшення проміжків між ними. Як результат, обсяг спирту стає менше.
Зниження обсягу спирту при охолодженні обумовлено його тепловими властивостями. Це явище широко використовується в промисловості і наукових дослідженнях, так як дозволяє точно вимірювати температуру.
Термометри з використанням спирту, такі як спиртові термометри, зазвичай призначені для роботи в широкому діапазоні температур. Зміна об'єму спирту всередині термометра дозволяє точно визначити зміну температури.
Знання про зниження обсягу спирту при охолодженні допомагає нам зрозуміти, як працює і вимірює температуру термометр. Завдяки цьому ефекту, ми можемо отримувати точні і надійні показання температури за допомогою спиртових термометрів.