سوال ۴۶ · فیزیک
کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت دوم · سوال ۴۶ · کلید رسمی سازمان سنجش
فیزیک · فیزیک ۱ · فصل ۴: دما و گرما
از کدام دماسنج، بدون تماس دماسنج با جسمی که می‌خواهیم دمای آن را اندازه بگیریم، استفاده می‌شود؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
۱. نکتهٔ اصلی پرسش، اندازه‌گیری دما «بدون تماس با جسم» است؛ بنابراین باید دماسنجی را پیدا کنیم که برای تعیین دما به هم‌دماشدن حسگر خود با جسم وابسته نباشد.
۲. طبق کتاب، تابش گرمایی اجسام می‌تواند مبنای اندازه‌گیری دمای آن‌ها باشد. به این روش «تفسنجی» و به ابزار آن «تفسنج» می‌گویند. تفسنج با دریافت تابش گرمایی جسم، دمای آن را بدون تماس اندازه می‌گیرد (فیزیک ۱، صفحه‌های ۱۱۶–۱۱۷).
۳. در مقابل، دماسنج جیوه‌ای از تغییر ارتفاع ستون مایع استفاده می‌کند (فیزیک ۱، صفحهٔ ۸۴). ترموکوپل و دماسنج مقاومت پلاتینی نیز برای تعیین دمای جسم به تماس گرمایی حسگر با آن نیاز دارند؛ الکتریکی‌بودن سازوکارشان به معنای غیرتماسی‌بودن آن‌ها نیست.
پس ابزار موردنظر، تفسنج است.
پاسخ: گزینهٔ ۲
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است به‌دلیل الکتریکی‌بودن ترموکوپل، آن را غیرتماسی بدانید؛ اما بخش حسگر ترموکوپل باید با جسم تماس گرمایی داشته باشد و دماسنجی آن بر پایهٔ دریافت تابش جسم نیست.
- گزینهٔ ۳: آشنابودن دماسنج جیوه‌ای ممکن است باعث انتخاب آن شود؛ اما این دماسنج با تغییر ارتفاع ستون جیوه کار می‌کند و برای اندازه‌گیری دمای جسم باید با آن تماس گرمایی برقرار کند.
- گزینهٔ ۴: ممکن است دقت دماسنج مقاومت پلاتینی را با قابلیت اندازه‌گیری غیرتماسی اشتباه بگیرید؛ درحالی‌که این دماسنج تغییر مقاومت پلاتین بر اثر تغییر دمای حسگر را می‌سنجد و به تماس گرمایی با جسم نیاز دارد.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- بخش «روش‌های انتقال گرما» را به یاد بیاورید؛ کدام روش انتقال انرژی به تماس مستقیم اجسام نیاز ندارد؟
- دماسنج موردنظر باید به‌جای هم‌دماشدن حسگر با جسم، از تابش گرمایی جسم برای تعیین دما استفاده کند.
- در میان نام‌های داده‌شده، نام ابزاری را پیدا کنید که روش کار آن «تفسنجی» نام دارد.