Измерение цены деления термометра

Вы принесли с мороза уличный термометр или готовите лабораторную работу – в любом случае, чтобы считать температуру, нужно знать цену деления. Это «вес» одного штриха, который превращает положение столбика в градусы. Без этого прибор остаётся просто стеклянной трубкой.

Как определить цену деления термометра?

Алгоритм из четырёх шагов подходит для любого жидкостного термометра со шкалой.

1. Выберите две соседние оцифрованные метки на шкале (например, 20 °C и 30 °C).
2. Вычислите разность между ними: T₂ − T₁.
3. Посчитайте количество промежутков (делений) между этими метками – не штрихов, а именно расстояний от одного штриха до другого.
4. Разделите полученную разность на число промежутков – результат и будет ценой деления.

Пример: между подписями 0 °C и 10 °C на уличном термометре вы насчитали 10 промежутков. Разность 10 °C делим на 10 – цена деления 1 °C. Теперь один штрих «стоит» ровно 1 градус.

Формула и калькулятор цены деления

Обозначим:

• ΔT = T₂ − T₁ (разность значений между двумя оцифрованными метками);
• N – число промежутков (делений) между этими метками.

Тогда цена деления C = ΔT / N.

Чтобы не считать вручную, можно воспользоваться калькулятором цены деления термометра – он выполнит расчёт за вас после ввода двух значений и количества промежутков.

Рассмотрим несколько типичных примеров.

• Медицинский ртутный термометр: оцифровка 35 °C и 36 °C, между ними 10 промежутков → C = (36 − 35) / 10 = 0,1 °C. Поэтому им можно измерить температуру с точностью до десятых долей.
• Лабораторный спиртовой термометр: метки 20 °C и 30 °C, промежутков 20 → C = (30 − 20) / 20 = 0,5 °C.
• Уличный оконный термометр: значения −20 °C и −10 °C, 10 делений → C = 1 °C, что и является обычной точностью бытового прибора.

Особенности для разных типов термометров

У жидкостных термометров (ртутных, спиртовых, керосиновых) шкала практически всегда равномерная – шаг между штрихами одинаков. Поэтому алгоритм универсален.

У электронных термометров шкала цифровая: цена деления определяется минимальным шагом, с которым обновляется показание на дисплее. Обычно это 0,1 °C. Если на экране вы видите только целые градусы, цена деления равна 1 °C. У некоторых инфракрасных пирометров разные режимы могут менять разрешение (0,1 °C или 1 °C).

Если шкала неравномерная (что редкость в современных приборах), цену деления придётся определять отдельно для каждого участка: на разных диапазонах она может отличаться.

Как снять показания, зная цену деления

Определив C, вы готовы измерить температуру. Для этого:

1. Найдите ближайшую к концу столбика меньшую оцифрованную метку (например, 20 °C).
2. Сосчитайте, сколько целых промежутков (делений) от этой метки до уровня жидкости. Предположим, 7 промежутков.
3. Умножьте количество промежутков на цену деления: 7 × 0,5 °C = 3,5 °C.
4. Прибавьте к значению метки: 20 °C + 3,5 °C = 23,5 °C. Это точное значение температуры.

Если температура отрицательная и столбик ниже нуля, принцип сохраняется: метка находится, например, −10 °C, а столбик ушёл на 3 деления вниз (к −20 °C). Тогда конечная температура = −10 °C − 3·C. При C = 1 °C получится −13 °C.

Частые ошибки

1. Путаница между штрихами и промежутками. Между десятью штрихами всегда девять промежутков. Считайте именно промежутки – расстояния между соседними рисками. Формула C = ΔT / (число_штрихов − 1) пригодится, если вы сбились.
2. Игнорирование отрицательных значений. Если одна из меток отрицательна (например, −10 °C и 0 °C), разность считается как 0 − (−10) = 10 °C.
3. Использование неближайших подписанных меток. Берите самые близкие друг к другу подписанные штрихи – так меньше риск ошибки подсчёта.
4. Слепое деление числа штрихов. Некоторые пытаются поделить разность на общее количество штрихов от одного конца шкалы до другого, что даёт неверный результат. Цена деления ищется только по локальному участку между двумя подписями.