Question

Как объяснить увеличение показания термометра при его остывании?

Термометр опустили в порошок олова, который медленно нагревали. Когда термометр показал 232°С, олово расплавилось. Когда же термометр вынули из расплава, его показание вначале немного увеличилось, а потом начало быстро снижаться. Как это объяснить?

Answer 1

Попробую не только дать качественное объяснение, но и оценить подъем температуры - интересно, будет ли он реальным. Итак, табличные данные: теплота плавления олова 7,2 кДж/моль, его атомная масса 119, атомная масса ртути 201, теплоемкость ртути 28 Дж/(моль К). Пусть в шарике термометра 5 г ртути (массой стекла и его теплоемкостью пренебрегаем), и на него налипло всего 0,1 г олова - это очень мало, плотность олова равна 7,3 г/куб. см, то есть на шарике термометра всего лишь 0,014 куб см олова). При его затвердевании выделится (0,1/119)7,2 = 0,006 кДж = 6 Дж, а ртуть нагреется на 6/[(5/201)∙28] = 9°C. Вполне ощутимо! Интересно, имеет ли место другой возможный эффект, а именно: когда термометр вынимают из расплава, температура стекла резко понижается (а ртуть еще не успела остыть), стекло сжимается и столбик ртути слегка поднимается. Но вряд ли этот эффект даст заметный подъем температуры (разве только для громадного демонстрационного термометра).

Answer 2

Мне кажется за счет как бы накопленной энергии, которая у олова шла на его расплавление, а у того вещества которое в термометре показывает температуру оно не переходило из одного агрегатного состояния в другое, но из-за того что окружающее олово в этот момент плавилось и температура не поднималась пока оно не расплавиться показания термометра оставались на уровне темперетуры плавления олова

Answer 3

Тут всё зависит от конструкции термометра. Если это обычный жидкостный (ртутный, к примеру), то "увеличение показаний" может быть фиктивным. Это паразитный эффект, вызванный тем, что олово при кристаллизации сжимает колбу термометра и тем самым немного выдавливает из неё ртуть.

<hr />

О, тока щас прочитал тэги к вопросу: оказывается действительно РТУТНЫЙ термометр...