Термометр и разность температур
Передвигай уровень температуры. Сравни его с выбранной начальной температурой и опорными точками шкалы.
Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.
Идеализированная шкала Цельсия. Точка кипения воды 100 °C относится к нормальному атмосферному давлению; инерция прибора не моделируется.
Температура и ощущения
Температура характеризует тепловое состояние тела. Ощущение тепла зависит также от предыдущего состояния кожи и скорости теплообмена, поэтому одинаковая вода после холодной и тёплой может ощущаться по-разному.
Сравнение температуры выполняют прибором. Нельзя делать вывод, что металлический предмет холоднее деревянного, только потому, что он кажется холоднее на ощупь.
Ощущение
Зависит от человека и теплообмена
Измерение
Опирается на показание подходящего прибора
Субъективное ощущение тепла не является надёжным измерением температуры.
Почему металл в комнате кажется холоднее дерева?
Он обычно быстрее отводит тепло от руки, хотя оба предмета могут иметь одинаковую температуру.
Как работает термометр
В жидкостном термометре температура связана с длиной столбика: жидкость расширяется или сжимается. Электронные приборы используют изменение электрических свойств чувствительного элемента.
Термометру нужно время для установления теплового равновесия с объектом. Если прочитать показание слишком быстро, оно может ещё не соответствовать температуре измеряемого тела.
Тепловой контакт
Прибор взаимодействует с телом
Изменение датчика
Меняется измеряемое свойство
Показание
Считывается после установления
Термометр использует зависимость измеряемого свойства от температуры.
Почему столбик ещё движется после погружения в воду?
Термометр продолжает нагреваться или охлаждаться. Нужно дождаться устойчивого показания.
Жидкостный термометр
Перед отсчётом нужно дождаться установления температуры прибора.
Rama · CC BY-SA 3.0 fr · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Метеорологическая будка
Условия размещения термометра важны для измерения температуры воздуха.
Bidgee · CC BY-SA 3.0 au · Источник фотографии.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Шкала Цельсия
В школьном описании шкалы Цельсия за опорные точки принимают таяние чистого льда около 0 °C и кипение чистой воды около 100 °C при нормальном атмосферном давлении. Интервал делят на сто равных частей.
Условия важны: температура кипения воды меняется с давлением. Отрицательное показание означает температуру ниже нуля шкалы, а не отсутствие теплового движения.
| Показание | Как читать |
|---|---|
| +20 °C | На 20 градусов выше нуля |
| 0 °C | Нуль шкалы Цельсия |
| −10 °C | На 10 градусов ниже нуля |
Нуль шкалы Цельсия не означает прекращения движения частиц.
Вода всегда кипит при 100 °C?
Нет. Это значение относится к чистой воде при нормальном атмосферном давлении; на высоте температура кипения ниже.
Считываем и сравниваем
Проверяют пределы прибора, цену деления и правильность его использования. Изменение температуры находят как разность конечного и начального значений.
Если воздух потеплел от −5 до +7 °C, изменение равно 7 − (−5) = 12 °C. Для разности температур можно писать 12 градусов; сама конечная температура остаётся +7 °C.
До
−5 °C
После
+7 °C
Разность
+12 °C
Смысл
Стало теплее на 12 градусов
Изменение температуры отличается от её конечного значения.
Чему равно повышение от −12 до −4 °C?
−4 − (−12) = 8 °C. Температура повысилась на 8 градусов, хотя оба значения отрицательные.
Шесть выводов
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе
Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 13. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 13. Измерение температуры.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.
Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.