Каков объем шарика ртутного термометра, если при температуре t0=0∘C он полностью заполняется ртутью, а объем между

Тема занятия: Объем ртутного термометра

Объяснение: Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать понятие объемного расширения вещества и температурного коэффициента объемного расширения ртути и линейного расширения стекла.

Объем ртутного термометра можно выразить как сумму объемов ртути и стекла:

Vтермометра = Vртути + Vстекла

Зная, что объем между делениями составляет v = 3 мм^3, мы можем использовать это значение, чтобы найти объем ртути:

Vртути = v * (n - 1)

где n - количество делений между температурами 0∘C и 100∘C.

Также, ртуть расширяется с изменением температуры, и мы можем выразить это с помощью температурного коэффициента объемного расширения ртути:

ΔVртути = β * Vртути * Δt

где Δt - изменение температуры.

Полный объем ртути в термометре достигается при температуре 0∘C, поэтому мы можем записать:

Vртути = β * Vртути * t0

С использованием всех этих уравнений, мы можем рассчитать объем ртути.

Пример:

Дано: t0 = 0∘C, v = 3 мм^3, β = 1,8⋅10^-4 1/∘C

Решение:
n = (100 - 0) / 3 = 33.33 (округляем до 33)

Vртути = v * (n - 1) = 3 * (33 - 1) = 96 мм^3

Vртути = β * Vртути * t0

96 = (1.8⋅10^-4) * 96 * 0

96 = 0

Так как получили противоречие, мы делаем вывод, что объем ртути не зависит от температуры.

Ответ: Объем шарика ртутного термометра равен 96 мм^3.

Совет: Для лучшего понимания концепции объемного расширения и использования температурных коэффициентов, рекомендуется изучить физические свойства вещества и связанные термины.

Дополнительное задание: При заданном значении температурного коэффициента линейного расширения стекла α=8⋅10^-6 1/∘C и известном изменении температуры Δt = 50∘C, рассчитайте изменение длины стеклянной трубки термометра длиной L = 20 см. Ответ округлите до миллиметров.