G02 Flüssigkeitsthermometer

Für die Änderung des Volumens V aufgrund einer Temperaturänderung DT gilt

Für den Volumenausdehnungskoeffizienten g gilt im Fall von Äthylalkohol gAlkohol = 0,00143 K-1.

  1. Wie groß ist die Temperaturänderung, wenn ein Anstieg um Dl = 2 cm gegenüber dem Grundniveau beobachtet wird?

    2. Es gilt V(T) = 250 cm³ und V(T+DT) = 250 cm³ + (½ 0,3 cm)² p 2 cm = 250,1414 cm³.
    Mit folgt also DT = 0,40 K.

     

  2. Wie groß ist die Temperaturänderung, wenn ein Anstieg um Dl = 10 cm gegenüber dem Grundniveau beobachtet wird?

    3. Es gilt V(T) = 250 cm³ und V(T+DT) = 250 cm³ + (½ 0,3 cm)² p 10 cm = 250,7069 cm³.
    Mit folgt also DT = 1,98 K.

  3. Warum dauert es sehr lange (ca. 200 min) bis der Alkohol in der Kapillare sein Ausgangsniveau wieder erreicht hat?

Wie in Aufgabe 1 berechnet, erhöht sich die Temperatur im Kolben nur sehr gering: DT < 1 K! Das bedeutet, dass auch der Temperaturgradient zwischen Kolben und Umgebung sehr gering ist. Der Wärmeausgleich geschieht also sehr langsam.