2018-10-13
Два стеклянных шара с радиусами $r$ и $R$, наполненные воздухом, соединены тонкой стеклянной трубкой. Посередине трубки находится капля ртути. Можно ли с помощью этого прибора измерить температуру окружающей среды? Рассмотреть случаи горизонтального и вертикального положения прибора.
Решение:
При горизонтальном положении прибора (рис.) капелька ртути устанавливается так, что давление одинаково в обоих сосудах. При нагревании этих сосудов на одинаковое число градусов давление увеличится на одну и ту же величину как в одном, так и в другом сосуде, и равновесие капельки ртути не нарушится. Значит, при горизонтальном положении измерять температуру данным прибором нельзя. Если прибор расположить вертикально, то давление в верхнем сосуде будет меньше, чем в нижнем, поэтому при нагревании на одинаковое число градусов давление в верхнем сосуде увеличится на меньшую величину, чем давление в нижнем. Равновесие нарушится, и капелька ртути поднимется вверх. При охлаждении капелька ртути будет опускаться вниз. Прибором можно измерять температуру, если снабдить его шкалой.