标度不准温度计的温度求法
曾明
温度计是热学中测定温度的一种基本仪器,其特点是方便、准确。但是,如果温度计上所标的刻度不准确,测出的温度将会出现很大的误差。若能通过合理的换算,也可以用这支不准确的温度计测出准确的温度。以下举例说明。
例1. 有一支温度计刻度均匀但读数不准。放入冰水混合物中示数为5℃,放入一标准大气压下的沸水中示数为95℃,若该温度计示数为32℃,则实际温度是多少?
解析:冰水混合物的实际温度为0℃,此时水银柱液面在此温度计标度5℃处,则温度计上5℃的刻度代表实际温度0℃;一标准大气压下沸水的温度为100℃,此时水银柱液面在95℃处,则温度计上95℃处的温度代表实际温度100℃。从温度计上5℃到95℃共有90格,对应的实际温度范围为0℃~100℃。又依题意知此温度计的刻度均匀,可求出该温度计每格表示实际温度数为32℃时,比冰水混合物的温度高
℃。若该温度计示
℃,即此时的实际温度为30℃。
从以上分析可以看出,此类题目应首先求出温度计每格表示的实际温度,再看被测温度比冰水混合物的温度高或低几摄氏度,即求出了真实温度。写成公式为:
物体的真实温度=[100℃/(沸水温度-冰水混合物温度)]×(物体温度-冰水混合物温度)
例2. 某同学有一支温度计,虽然它的内径和刻度都是均匀的,其标度却不准确。它在冰水混合物中的读数是-0.7℃,在1标准大气压下沸水中的读数是102.3℃。求:
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(1)当它指示的温度是-6℃时,实际温度是多少?
(2)它在什么温度附近误差很小,可以当作刻度正确的温度计来使用?
解析:(1)根据上题分析所得出的公式可求得,此温度计指示的温度为-6℃时,实际温度
(2)设在某一温度时,实际温度值和这支不准的温度计显示的值相等,这时实际温度值为
可列方程为
解得℃
则这支不准温度计在23.3℃附近所显示的温度值与实际温度值相差很小,故在这一范围内,可将这支不准温度计当作准确温度计来使用。
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