Десятитисячна частка градуса з пляшки. Креслення, опис

ДИТЯЧА НАУКОВА ЛАБОРАТОРІЯ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Дитяча наукова лабораторія

Десятитисячна частка градуса з пляшки. Дитяча наукова лабораторія

Дитяча наукова лабораторія

Сучасна наукова апаратура має величезну чутливість і працює з колосальною точністю. Виміряно маси окремих елементарних частинок, розміри атомів та молекул. Термометри здатні вловити різницю температур тисячні частки градуса, а інтерферометри - зміщення величиною порядку діаметра атома. Всі ці особливо точні прилади надзвичайно складні та створені із застосуванням останніх технічних новинок.

Але можна побудувати виключно чутливий термометр із найпростіших предметів: скляної пляшки, порожнього стрижня від кулькової ручки, лінійки та шматка пластиліну.

(Натисніть для збільшення)

Відріжте від стрижня вузол, запустіть в трубку крапельку чорнила і вставте її в шийку пляшки, щільно обліпивши пластиліном. Покладіть пляшку на бік, щоб виключити дію сили тяжіння на пляшечку. Помістіть поруч із нею лінійку з міліметровими поділками. Прилад готовий.

Деякий час чорнила бульбашка рухатиметься вправо або вліво через те, що температура ємності змінюється, приходячи в теплову рівновагу з повітрям. Дочекаймося, щоб він зупинився, і зауважимо, у якого поділу він опинився. Доторкнемося тепер пальцем до стінки пляшки. Повітря в ній нагріється, розшириться, і бульбашка в трубці зрушить на кілька міліметрів. Оцінимо точність нашого приладу.

Залежність зміни обсягу газу від температури визначає формула, яку вивів французький фізик та хімік Жозеф Луї Гей-Люссак у 1802 році:

V_t= V (1 + B_tdt),

де V – початковий обсяг газу; V_t - Обсяг, який він став займати при зміні температур на величину dt; B_t=1/273 град^-1 - Коефіцієнт об'ємного розширення газу. Він показує, що обсяг деякої маси газу при нагріванні збільшується на 1/273 частини того обсягу V₀, що ця маса займала при 0°С. Але оскільки ми проводимо чисто якісний досвід, приводити обсяг газу V до величини V₀ сенсу немає.

Десятитисячні частки градуса з пляшки
Графік рівняння Гей-Люссака - пряма лінія в координатах: температура Т - об'єм V. При зменшенні температури об'єм газу зменшується і стає рівним нулю за температури -273,15°С. Насправді це неможливо – молекули газу мають об'єм, який звичайно ж нікуди подітися не може.

З формули Гей-Люссака випливає, що

dt = (V_t - V)/VB_t = dV/VB_t.

Об'єм скляної пляшки V₀ = 750 см³ = 7,5 * 10³ мм³, внутрішній діаметр трубки D = 1,5 мм, радіус r = 0,7 мм, площа отвору s ~ 1 мм². Вважатимемо, що положення бульбашки можна визначити з точністю до 1 мм і, отже, виявити зміну об'єму повітря в ємності на 1 мм³. Підставивши ці значення наведену вище формулу, отримаємо dt = 1*273/7,5*10³ = 3,64 * 10^-4 градусів.

Це дуже висока точність. Але використовувати такий прилад практично, на жаль, проблематично. Він з не меншою чутливістю реагуватиме на зміну атмосферного тиску, охолодження протягами та інші сторонні дії.

Автор: С.Транковський

Рекомендуємо цікаві статті розділу Дитяча наукова лабораторія:

▪ Про Місяць, ртуті та землетруси

▪ Статичний заряд на об'єкті, що рухається

▪ Який колір неба?

Дивіться інші статті розділу Дитяча наукова лабораторія.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Мова та колірний зір 04.02.2005

У деяких мовах не розрізняють блакитний та зелений кольори, для них існує одна єдина назва.

Дослідження фізіологів із США показали, що сильне ультрафіолетове освітлення може пошкодити у сітківці ока ті колбочки, які реагують на синій колір. В результаті людина перестає відрізняти блакитне від зеленого.

У народів, що живуть у тропіках, де ультрафіолетове випромінювання Сонця сильніше, ніж у вищих широтах, єдина назва для блакитного та зеленого зустрічається частіше. У валлійській мові, якою розмовляють в Уельсі (Великобританія), немає назв для таких кольорів, як блакитний, сірий або коричневий.

У мові данини (народ, що живе в Індонезії) є лише два позначення кольорів - чорний і білий, точніше, всі світлі кольори називаються "молою", а всі темні - "милі". Але фізіологічна основа цих мовних особливостей поки що не відома.

Інші цікаві новини:

▪ Одержання енергії з вуглекислого газу

▪ Нові сенсори ISOCELL від Samsung

▪ Триколісний швидкісний велосипед VOOK E-Trike

▪ Комп'ютерні окуляри HyperX Spectre

▪ Гіпоалергійна тополя

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Типові інструкції з охорони праці (ТОІ). Добірка статей

▪ стаття Особливості автономного виживання у різних кліматогеографічних умовах. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Чому підробку називають липою? Детальна відповідь

▪ стаття Китайська злива. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Індикатор високочастотного радіовипромінювання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Індикатор струму акумулятора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт