Một học sinh thiết kế một nhiệt kế khí như hình vẽ. Nhiệt kế gồm bình X chứa khí lí tưởng nối với một ống chữ U chứa nước. Nhánh B thông với khí quyển, nhánh A nối với bình X. Bình X được đặt
20/28
Một học sinh thiết kế một nhiệt kế khí như hình vẽ. Nhiệt kế gồm bình X chứa khí lí tưởng nối với một ống chữ U chứa nước. Nhánh B thông với khí quyển, nhánh A nối với bình X. Bình X được đặt vào những môi trường cần đo nhiệt độ. Biết áp suất khí quyển là khối lượng riêng của nước là ρ = 1 000 kg/m3 và g = 9,81 m/s2. Ban đầu, nhiệt độ của khối khí trong bình là 300 K, mực nước trong hai nhánh A và B ngang nhau ở vạch số 0. Bình X dẫn nhiệt tốt.
Khi mực nước trong hai nhánh A và B ngang nhau thì áp suất của khối khí trong bình X bằng áp suất khí quyển.
Khi nhiệt độ của khối khí trong bình tăng lên, khí trong bình nở ra làm mực nước ở nhánh A hạ xuống và mực nước ở nhánh B dâng lên cho đến khi áp suất của khối khí trở về giá trị áp suất ở trạng thái ban đầu.
Khi độ chênh lệch mực nước giữa hai nhánh là h = 30 cm, áp suất của khối khí trong bình xấp xỉ bằng 1,03.105 Pa.
Đưa bình X vào dung dịch cần đo nhiệt độ. Sau đó đổ thêm nước vào nhánh B để điều chỉnh mực nước ở nhánh A trở lại đúng vạch số 0. Khi đó, độ chênh lệch mực nước giữa hai nhánh là 1,25 m. Nhiệt độ của dung dịch tính được xấp xỉ bằng 77 °C.