E 2014. máj. 19. E 2. 7545

Három esszétéma közül kell választania egyet (az alábbi az egyik). Fejtse ki másfél‑két oldal terjedelemben, összefüggő ismertetés formájában! Ügyeljen a szabatos, világos fogalmazásra, a logikus gondolatmenetre, a helyesírásra, mivel az értékelésbe ez is beleszámít! Mondanivalóját nem kell feltétlenül a megadott szempontok sorrendjében kifejtenie.

Hőtágulás, hőmérsékletmérés  

 

„A hőmérők, mint tudjuk, a testek azon tulajdonán alapszanak, hogy mérsékletök emelkedésével arányosan kiterjednek. Ámde a cseppfolyós testeknél, úgy, mint a higany vagy borszesznél részecserők is működnek, melyek a hő hatását részben módosítják; nem így van ez az állandó légnemeknél; ezeknél a részecserők nem hatnak zavarólag a terjeszkedő anyagra...”

(Subic Simon: Természettan, Pest, 1862.)  

Mutassa be a hőtágulás jelenségét!

Adja meg a lineáris hőtágulást leíró összefüggést, értelmezze az összefüggésben szereplő mennyiségeket!

Magyarázza el egy hőtáguláson alapuló hőmérő működési elvét!

Ismertesse a Celsius- és Kelvin-féle hőmérsékleti skálát, mutassa be ezek kapcsolatát!

Adja meg, milyen sajátosságokkal kell rendelkeznie a táguló közegnek a folyadékos hőmérőben!

Mutassa meg, hogy a víz ezeknek a szempontoknak mennyiben nem felel meg!

A függvénytábla adatainak felhasználásával hasonlítsa össze a higanyos és az alkoholos (etilalkohol) hőmérőket, soroljon fel néhány szempontot, amely alapján az egyik vagy a másik hőmérőtípust érdemes használni!

Mutasson be egy olyan hőmérsékletmérési módszert, amely nem használja fel a hőtágulás jelenségét!

A testek hősugarakat, ún. infravörös sugarakat bocsátanak ki.

Helyezze el az elektromágneses spektrumban az infravörös sugarakat!

Nevezzen meg két olyan eszközt, mely az infravörös sugarak segítségével hőmérsékletet mér.

Bár az elhajlott vasűti sínről készükt kép valódi (nem manipulált kép), de ezt nem hőtágulás, hanem földrengés okozta, így nem illik ide.

A hőtágulás jelenségének bemutatása:

1 pont

A lineáris hőtágulást leíró összefüggés felírása, az egyenletben szereplő mennyiségek értelmezése:

2 pont

Az egyenlet felírása (0,5 pont), $\mathit{\Delta} T$ (0,5 pont), $l_0$ (0,5 pont), hőtágulási együttható (0,5 pont) értelmezése. (Kerekítés törtpontszám esetén felfelé. Másféle jelölés is elfogadható.)

Egy hőtáguláson alapuló hőmérő működési elvének magyarázata:

2 pont

Az eszköz helyes megadása (1 pont), működési elve (1 pont).

A Celsius- és Kelvin‑féle hőmérsékleti skálák ismertetése, kapcsolatuk bemutatása:

2 pont

A táguló közeg sajátosságainak megadása a folyadékos hőmérő esetében:

2 pont

A mérési tartományban hőmérséklettől független hőtágulási együttható (1 pont), folyékony halmazállapot (1 pont).

A víz e célra való alkalmatlanságának bemutatása:

1 + 1 pont

A higanyos és az alkoholos (etil‑alkohol) hőmérők összehasonlítása, a használat mellett szóló szempontok a kétféle hőmérőnél:

3 pont

Megfelelő adatok (hőtágulási együttható, olvadáspont, forráspont stb.) kikeresése (0,5 + 0,5 pont, legfeljebb 1 pont). Érvek az egyik és másik hőmérő használata mellett (és ellen) (1 + 1 pont, legfeljebb 2 pont).

Egy, nem hőtáguláson alapuló hőmérsékletmérési módszer bemutatása:

1 pont

Például a hőmérséklet és az elektromos ellenállás kapcsolata, a hőmérséklet és a sugárzási spektrum összefüggése. (Termisztor, ellenállás‑hőmérő, infrakamera működési elve.)

(A részletes kifejtés, az eszköz megnevezése nem szükséges az 1 pontért!)

Az infravörös sugarak elhelyezése a spektrumban:

1 pont

Két, infravörös sugarakat „használó” hőmérsékletet mérő eszköz:

2 pont

Pl. hőkamera, infrahőmérő.

Összesen: 18 pont