Как изменятся показания манометрического газового термометра, если температура капилляра повысится на 40 и температура
Как изменятся показания манометрического газового термометра, если температура капилляра повысится на 40 и температура пружины повысится на 10°С относительно градуировочного значения 20°С при следующих условиях: объем капилляра vк = 1,9 см³, объем манометрической пружины vп = 1,5 см³, объем vб = 140 см³?
02.12.2023 20:41
Описание:
Для ответа на ваш вопрос, необходимо учесть, что манометрический газовый термометр состоит из капилляра и пружины. Изменение показаний манометрического газового термометра зависит от изменения объема капилляра и объема манометрической пружины при изменении температуры.
Используем формулу для изменения объема газа при изменении температуры:
ΔV = V₀ * α * ΔT
Где:
ΔV - изменение объема газа
V₀ - исходный объем газа
α - коэффициент линейного расширения газа
ΔT - изменение температуры
Дано:
Vк = 1,9 см³ (объем капилляра)
Vп = 1,5 см³ (объем манометрической пружины)
Vб = 140 см³ (объем)
ΔTк = 40°С (изменение температуры капилляра)
ΔТп = 10°С (изменение температуры пружины)
Так как изменения происходят одновременно, нужно рассчитать изменение для каждого элемента:
ΔVк = Vк * α * ΔTк
ΔVп = Vп * α * ΔТп
ΔVб = Vб * α * (ΔTк + ΔТп)
Таким образом, показания манометрического газового термометра изменятся на ΔVк + ΔVп + ΔVб.
Пример:
Дано:
Vк = 1,9 см³
Vп = 1,5 см³
Vб = 140 см³
ΔTк = 40°С
ΔТп = 10°С
Решение:
ΔVк = 1,9 * α * 40
ΔVп = 1,5 * α * 10
ΔVб = 140 * α * (40 + 10)
Итого, изменение показаний манометрического газового термометра будет равно ΔVк + ΔVп + ΔVб.
Совет:
Для более точного результата, необходимо знать коэффициент линейного расширения газа (α). Обычно эту величину указывают при градуировке прибора. Если этот коэффициент неизвестен, то точный ответ невозможен.
Упражнение:
Пусть коэффициент линейного расширения газа (α) равен 0,0035 1/°С. Если для данного примера из вопроса дополнительно известно, что ΔVк = 0,5 см³ и ΔVп = 0,3 см³, то какое будет изменение показаний манометрического газового термометра (ΔVб)?