Kezdőlap


Feladat:	482. fizika gyakorlat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Sczigel Gábor
Füzet:	1980/május, 225 - 226. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Folyadék hőmérő, Folyadékok hőtágulása, Szilárd testek hőtágulása, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1980/január: 482. fizika gyakorlat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A $15^{\circ} C$ hőmérsékletnövekedés hatására az üvegtartály, az üvegcső és a higany térfogata is megnő.
Az üvegtartály térfogatváltozása:

\begin{matrix} V_{ü} = β_{ü} \cdot V_{0} \cdot Δ t, \end{matrix}

ahol

β

az üveg térfogati hőtágulási tényezője, ami a lineáris hőtágulási tényező háromszorosa:

β_{ü} = 3 α = 2, 4 \cdot 10^{- 5} 1 /^{\circ} C .

\begin{matrix} Δ V_{ü} = 2, 4 \cdot 10^{- 5} (1 /^{\circ} C) \cdot 0, 2 {cm}^{3} \cdot 15^{\circ} C = 7, 2 \cdot 10^{- 5} {cm}^{3} . \end{matrix}

A higany térfogatváltozása:

\begin{matrix} Δ V_{Hg} = β_{Hg} \cdot V_{0} \cdot Δ t = 1, 81 \cdot 10^{- 4} (1 /^{\circ} C) \cdot 0, 2 {cm}^{3} \cdot 15^{\circ} C = 5, 43 \cdot 10^{- 4} {cm}^{3} . \end{matrix}

A két térfogatváltozás különbsége adja meg azt a higanymennyiséget, amely a tartályból a kapillárisba távozott.

\begin{matrix} Δ V = Δ V_{Hg} - Δ V_{ü} = 4, 71 \cdot 10^{- 4} {cm}^{3} = 0, 471 {mm}^{3} . \end{matrix}

A kapilláris tágulása elhanyagolható, ezért keresztmetszete:

\begin{matrix} A = r^{2} π = {(0, 3 mm)}^{2} π = 0, 283 {mm}^{2} . \end{matrix}

10^{\circ} C

és

25^{\circ} C

közötti higanyoszlop magassága

\begin{matrix} Δ h = \frac{Δ V}{A} = \frac{0, 471 {mm}^{3}}{0, 283 {mm}^{2}} = 1, 66 mm . \end{matrix}

Első látásra az eredmény meglepő, de ilyen hőmérővel találkozhatunk pl., ha nagy hőmérséklet tartományban akarunk mérni.

Sczigel Gábor (Bp., Apáczai Csere J. Gyak. Gimn., I. o. t.)