УПРАЖНЕНИЕ 3. 1. Измерьте температуру воздуха в тени на улице. Внесите термометр в комнату. Как меняется его показание? В какой момент вы можете сказать, чему равна температура воздуха в комнате? Постройте график зависимости показаний термометра t от времени. Интервал времени возьмите равным 30 с. 2. Найдите информацию о температурной шкале Фаренгейта. Представьте и сравните её с показаниями в виде презентации. 3. Перед вами стоит задача выяснить, как зависит давление газа от его объёма и температуры. Придумайте, как это можно сделать, используя воздух воздушный шарик и резиновый мячик.

1. Фактическое измерение по фотографии выполнить нельзя, так как начальная температура воздуха и показания термометра не приведены. После внесения термометра в комнату его показание постепенно изменяется и через некоторое время перестаёт заметно меняться: устанавливается тепловое равновесие с комнатным воздухом. Температуру комнаты можно считать равной показанию термометра в момент, когда показание стабилизировалось.

График строится по результатам измерений через каждые 30 с: по горизонтальной оси откладывают время, по вертикальной — температуру, затем отмечают точки наблюдений и соединяют их плавной линией. До стабилизации показание приближается к температуре комнаты, после стабилизации график становится почти горизонтальным.

2. В шкале Фаренгейта температура замерзания воды при нормальном атмосферном давлении равна 32 °F, а температура кипения — 212 °F. Между ними 180 делений.

Связь со шкалой Цельсия: \(t_{C}=\frac{5}{9}(t_{F}-32)\), \(t_{F}=\frac{9}{5}t_{C}+32\).

Примеры: 0 °C = 32 °F; 20 °C = 68 °F; 37 °C ≈ 98,6 °F; 100 °C = 212 °F.

3. Для исследования зависимости давления газа от объёма можно поместить воздух в закрытый шприц без иглы, заткнуть отверстие и изменять объём поршнем. При уменьшении объёма давление возрастает, при увеличении — уменьшается. Давление можно сравнивать по силе, необходимой для перемещения поршня, или с помощью датчика давления.

Для исследования зависимости давления от температуры используют закрытый гибкий резиновый мячик или воздушный шарик. Помещают его сначала в холодную, затем в тёплую воду и наблюдают изменение упругости, размера или давления. Важно не нагревать шарик непосредственно на огне и не закрывать его так, чтобы он мог лопнуть. При постоянном объёме нагревание воздуха приводит к увеличению давления.