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- 2021-05-10 发布
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标度不准温度计的温度求法
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℃。若该温度计示数为32℃时,比冰水混合物的温度高℃,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) T准=[100℃/(T沸-T混)]×(T物-T混)
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:
(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。
例题讲练
1、一支不准的温度计,测0度的液体读数为2度,测100度的液体读数为102度,今用该温度计测一液体读数为40度,问实际温度是多少?
解答:这类题可以用数学方法解!因为温度计读数和实际温度是一一对应关系,所以可设y=kx+b,其中y为温度计的读数,x为实际温度,b为常数。依题意有2=0k+b和102=100k+b,联立解得k=1,b=2.故y=x+2,当读数y=40时,则实际温度x=38.
2、某刻度均匀但读数不准的温度计,用它测量冰水混合物的温度时,示数是4℃,当冰熔化后,水温度升高到某一数值时,发现它的示数恰好与真实温度相等,让水温再增加10℃,而温度计的示数只增加了9℃,那么,当用此温度计去测量一个标准大气压下的沸水温度时,示数变为( )
A.92℃ B.94℃ C.96℃ D.98℃
解答:因为温度计的刻度是均匀的,所以100格代表100摄氏度,而现在水温增加10℃,温度计的示数只增加了9℃,所以一个格就表示9 /10 ℃;一个标准大气压下的沸水温度是100℃,不准的温度计随着温度的增加升高了9 10 ×100=90个刻度的高度;由于用不准的温度计测量冰水混合物的温度时,温度计的示数是4℃,用此温度计测得的温度值在读数时都要用上升的刻度加上4℃,因此用此温度计去测量一个标准大气压下的沸水温度时的示数为:90℃+4℃=94℃;故选B.
点评:本题考查温度计的读数,要充分利用温度计的刻度均匀这个条件,解题的关键是找出温度计的每格表示的温度值.
3、有一刻度均匀但读数不准的温度计,当放在冰水混合物中时,它的示数是-5摄氏度;当在一个标准大气压下的沸水中时,它的示数是105摄氏度.求:
(1)实际温度为35摄氏度,它的示数是多少?
(2)当温度计的实数为83摄氏度时,实际温度为多少?
(3)当实际温度为多少时,它的示数与实际温度相同?
解答:画一条竖线,左边标注实际值,右边标测量值,与左边35对应的右边值为x则由线段比例列方程:(100-35)/(35-0)=(105-x)/(x-(-5))解得x=33.5.
第三问的方程是(100-x)/(x-0)=(105-x)/(x-(-5))
4、有一只温度计,刻度均匀但读数不准,它在冰水混合物中显示为4摄氏度,在沸水中显示96摄氏度,当温度计的示数为多少时恰好与实际温度值相等?
解答:温度计的4刻度对应0℃,96刻度对应100℃,所以温度计上4到96间的92个格数对应的温差为100℃。所以温度计上1格代表100/92 ℃,设t℃时刻度与实际相等,t℃对应的刻度为100/92 *(t-4), 于是列方程:100/92 *(t-4)==t 解得 t==50℃
5、有一支刻度均匀,但读数不准的温度计,在冰水混合物中示数为4℃,在1标准大气压下的沸水中的示数为96℃,用此温度计测著液体的温度是27℃,则这杯液体的实际温度是_____℃
答案 :对于刻度均匀但不准确的温度计,我们首先确定出每小格所表示的准确温度值,然后再根据液柱所对应的小格数计算温度值,此题中,在冰水混合物中的示数为4℃,即液柱上升到该温度计的零度以上4小格时,是准确温度的0℃,在沸水中示数为96℃即是指液柱上升到该温度计的零度以上96格时,是准确温度的100℃,所以,该温度计每1小格的温度值=℃,放入某液体中示数是27℃,该液体的实际温度t=(27-4)×℃=25℃
6、有一支温度计,刻度均匀但读数不准。它在冰水混合物中的示数为4℃,在沸水中的示数为96℃。用这支温度计测得烧杯中水的温度是29℃,则这杯水的实际温度是_____
℃。(答案数值保留一位小数)
解答:因为温度计的刻度是均匀的,所以100格代表100摄氏度,而现在还是100格代表了(96-4)摄氏度,所以一个格就是(100/92)摄氏度,当时的实际占了(29-4)=25格,所以就是25×(100/92)=27.2摄氏度
当堂测试
1、 一只温度计刻度均匀,但读数不准,在一个标准的大气压下,将它放入沸水中,示数为95度,放入冰水混合物中,示数为5度,现将此温度计挂于教室墙上,其示数为32度,问教室实际气温是多少?
2、一支温度计的刻度均匀,但示数不准确,将它插入冰水混合物中示数为15℃;把它插入1标准气压下的沸水中,示数为95℃,如果将它插入某种液体数为35℃,则此液体的实际温度为( )
3、有一支温度计,刻度均匀但读数不准.它在冰水混合物中的示数为4℃,在沸水中的示数为94℃.用这支温度计测得烧杯中水的温度是22℃,则这杯水的实际温度是( )
4、甲、乙两只锅,锅里都放有雪,甲锅放在火上加热,乙锅放在地上让雪自然熔化,两锅里的雪都没有完全熔化,那么锅里的雪水温度是( )
5、 一只刻度均匀但刻线位置不准的温度计,放在标准大气压下的沸水中,示数是90℃;放在冰水混合物中,示数为6℃,那么,将它放在真实温度为25℃的温水中,它的示数为( )
6、 在北方寒冷的冬天,池塘冰面上的温度为-16℃,在下列几种情况中,温度恰为0℃的是( )
A冰层得上表面 B冰层的下表面
C 冰层的下表面所有的水 D 除了冰层上表面以外的冰
7、 实验室有一只读数不准确的温度计,在测冰水混合物的温度时,其读数为20℃,在测一标准大气压下沸水的温度时,其读数为80℃,则温度计示数为41℃时对应的实际温度是 ℃,实际温度为60℃时温度计的示数为 ℃。
8、 瑞典物理学家摄尔西斯将 的温度规定为0℃,把 的温度规定为100℃.再将它平均分成100等分,则 等份表示1℃。
9、一支刻度均匀但示数不准的温度计,当其玻璃泡浸没在1标准大气压下的冰水混合物中时,示数为一2℃;当它的玻璃泡浸没在1标准大气压下的沸水中时,示数为88℃.则该温度计l格表示的温度值是 ℃;当用该温度计测量室温时,示数为25℃,实际的室温为 ℃
11、 有一只刻度均匀,但实际测量不准确的温度计,把它放在冰水混合物中,示数是-2℃;把它放在1标准大气压下的沸水中,示数是103℃;当把它放在某液体中时,该温度计示数与液体真实温度相同,这种液体的真实温度是 ℃
12、 有一支刻度均匀但读数不准的温度计甲,把它放在纯净的冰水混合物中时示数为零下6摄氏度,放入一标准大气压下的沸腾的纯水中时示数为84℃,若放在教室内时示数为21℃,则教室的实际温度为 ℃.如果一杯热水的实际温度为60℃,则显示温度为 ℃
13、 另有一支温度计乙,其外面的刻度已模糊不清,现把此温度计的玻璃泡插入冰水混合物里,用刻度尺测得温度计内红色液体柱长为3cm,若把玻璃管插入100℃的沸水中,测得红色液柱长为27cm,现用此温度计测某液体的温度,用刻度尺测得红色液柱长为15cm,那么此液体的温度为 ℃,在室内气温为25℃时,用刻度尺测得红色液柱长为 cm.
14、 北方的冬天天气比较寒冷,房间内一般都要安装暖气片供暖.在房间暖气片温度保持不变的情况下,房间内的平衡温度将随外界温度的变化而变化.研究表明,房间内暖气片和房内的温差与房间内外的温差之比保持不变.当外界温度为-23℃时,房间内的温度长时间保持13℃不变;当外界温度为-18℃时,房间内温度长时间保持16℃不变,则房间内暖气片的温度应为 ℃.当房间内温度长时间保持25℃不变时,外界温度为 ℃
11、 在温标的发展史上,曾出现了两种不同的温标.1714年,德国的科学家制成了水银温度计,建立了华氏温标.这种温标是用水银作测温介质,以水银在玻璃容器内相对膨胀来表示温度,把标准大气压下冰的熔点定为32度,水的沸点定为212度,两者之间等分为180格,每一格称为1华氏度,用℉表示.1742年,瑞典的科学家也用同样的温度计和同样两个原始分度点,建立了摄氏温标.不同的是摄氏温标把标准大气压下冰的熔点定为0度,水的沸点定为100度,两者之间等分为100格,每一格称为1摄氏度,用℃表示.下表提供了几组“华氏温度”与“摄氏温度”的对应值.
摄氏温度tc(℃)
0
5
10
15
20
25
30
摄氏温度tF(F)
32
41
50
59
68
77
86
分析表中的数据,可推知:摄氏温度tc和与华氏温度tF的关系式为tc=
12、 一支温度计的刻度不准确,但相邻两格之间的距离仍均匀.把它插入冰水混合物中,温度计的示数是5℃,把它插入沸水中(1标准大气压),示数为95℃,若放在室内,示数为23℃,那么室温的实际度数为多少?
13、 一支温度计标度不准确,但刻度分布均匀.用此温度计测冰水混合物的温度时,示数为5℃;插入沸水时,示数为95℃.
(1)用此温度计测某液体温度时,示数为23℃,则实际温度为多少?
(2)如果当时室内气温为25℃,此温度计上示数该为多大?
(3)若测某一液体的温度时,温度计的示数恰好与实际温度相同,此时的温度是多少?
14、 一支刻好刻度的温度计,插入冰水混合物中时,水银柱长4cm,插入1标准大气压的沸水中时,水银柱长为24cm,当温度计的水银柱长为10cm时,它所测量的实际温度是 ℃.
15、 一支刻度均匀、但示数不准的温度计,用它来测1个标准大气压下水的沸点温度,它的示数是110℃;放在冰水混合液中时,它的示数为-2℃.若用这支温度计测教室里的温度,示数为26℃,则教室里的实际温度是 ℃;如果用它测量冰箱内的温度,示数为-16℃,则冰箱内的实际温度是 ℃.
16、 一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,标度却不准确,它在冰水混合物中的读数是-7℃,在沸水中的读数是103℃.
(1)这只温度计的分度值是多少℃;
(2)当它指示气温是5℃时,实际温度是多少℃.
17、 某温度计上标有的测量范围是-10℃~150℃,但将该温度计放入冰水混合物中示数是4℃,放入一标准大气压下的沸水中示数为98℃,则这支温度计实际的测量范围是
18、 有一读数不准确的温度计,把它放在冰水混合物内,读数是4℃,把它放在沸水中的读数是98℃,把它放入某温水中读数是51℃,那么,该温水的实际温度是多少?
19、 某水银温度计的玻璃管上有110格均匀的刻度线,当温度计玻璃泡浸没在冰水混合物中时,水银柱液面在第30格处,当温度计玻璃泡浸没在通常情况下的沸水中时,液面在第80格处.(已知水银的凝固点是一39℃,水银的沸点是357℃)则:
①这支温度计每一小格代表的温度多少?②这支温度计在第50格处的实际温度为多少?③这支温度计的测量范围是多少?
20、 某厂生产的温度计不够准确,在测冰水混合物的温度时读数在2℃,而在测沸水的温度时读数为101℃(标准大气压下),用这样的温度计测一杯热水的温度.读数为60℃,那么这杯热水的实际温度是多少?
11、 一只刻度线模糊的温度计放入冰水混合物时,液柱长为7 cm;当把它放入一标准大气压下沸水中时,液柱长32 cm.用此温度计测量某种液体温度时,液柱长12 cm,求此液体的温度是多少?
12、 把一支无刻度的温度计插入冰水温合物中时,水银柱长20cm,把它插入1标准大气压下的沸水里,水银柱长为40cm,将它插入某液体中时,水银柱长25cm,此液体的温度是 ℃.