Почему ртуть при нагревании расширяется, но при охлаждении не сжимается и требует стряхивания?
Что за односторонний процесс? Ведь, ртуть - металл, хоть и жидкий, и должна подчиняться законам физики.
А вот как раз по законам физики она и "не сжимаетая".
Приглядитесь вримательно: между резервуаром и собственно шкалой есть такая то-оненькая перетяжка, капилляр. Когда ртуть расширяется, именно через этот капилляр она и заползает в шкалу. Но какогда ртуть охлаждается, то в этой перетяжке она рвётся. Как раз по законм физики. Ртуть - жидкость с очень большим и отрицательным значением поверхностного натяжения. Отрицательное значение кожэффициента поверхностного натяжения говорит о том, что она не смачивает стекло. В тонком капилляре для неё энергетически выгоднее разорваться, чем пропихиваться через этот узкий канал, - ведь чем yже капилляр, тем заметнее вдияние поверхностного натяжения. Ну а раз происходит разрыв, то ртуть в шкале остаётся сама по себе, а ртуть в резурвуаре - сама по себе. И та, что в шкале, уже никак с основной массой ртути не связана. Она, конечно, тоже сжимается, но поскольку это уже ОДНОМЕРНЫЙ процесс (сечение трубки шкалы не изменяется, поэтому уменьшение объёма ртути эквивалентно укорочению этого столбика), и поскольку абсолютное изменение объёма невелико - доли процента, - то оно просто незаметно.
Роджер уже ответил, причем правильно - кроме одного момента. Ртуть не "заползает" в капилляр: очень узкая перетяжка в начале капилляра не дает ей "заползать". На самом деле ртуть "выстреливается" через перетяжку отдельными крошечными капельками, чему способствует давление расширяющейся ртути в резервуаре. За этим процессом можно (и очень интересно) наблюдать с помощью сильного увеличительного стекла. Нужно стряхнуть термометр, настроить увеличительное стекло относительно перетяжки и нагревать резервуар со ртутью теплыми пальцами руки. Но ни в коем случае не горячей водой - разрушение термометра будет обеспечено! Чтобы ртуть (очень тяжелая жидкость) загнать обратно через тонкую перетяжку в основной резервуар, ей нужно придать значительное ускорение. Что мы и делаем, встряхивая энергично градусник.
Добавить комментарий