экспериментальная техника измерения температуры муравья

Я прохожу курс термодинамики. У меня есть вопрос из моего текста (Холлидей и Резник, физика-1). Они попросили меня измерить температуру муравья или насекомого или небольшого тела, как маленький робот. Если я сделаю тонкий термометр, то, вероятно, поверхностное натяжение будет иметь большее влияние, чем тепловое расширение. Тогда как я могу измерить температуру муравья?

Вставьте это в рот Муравей .. :)
Или в другом конце муравья :-)

Ответы (4)

В качестве альтернативы я бы поискал в лаборатории инфракрасный термометр. На рынке существуют близкофокусные, которые уменьшаются до 6 мм в варианте близкого фокуса (чтобы не рекламировать, погуглите точные инфракрасные термометры микроскопы , где я нашел номер в одном из первых хитов).

Я бы выбрал крупного муравья или привлек еще немного меда и измерил бы их среднюю температуру.

Редактировать Я думаю, что, наконец, ответ подобен яйцу Колумба или гордиеву узлу ), как мы говорим в Греции. Подумайте, есть ли у муравьев механизмы регулирования температуры?

Притча о яйце Колумба: Колумб сидел за столом, и вошла миска с вареными яйцами. Все мужчины за столом играли в игру, пытаясь сбалансировать яйца на их узком конце. Колумб сказал: «Что за вздор». и он посадил яйцо на его конец, разбив его и решив геометрию. :)

Я предпочитаю этот ответ Рейндропу исключительно из соображений практичности, но я полагаю, что есть возражение, что вы будете измерять температуру поверхности муравья, и если хитин является хорошим изолятором, она может сильно отличаться от внутренней температуры.
Муравьи должны иметь более высокую температуру, чем их окружающая среда, потому что они метаболизируют углеводы в экзотермической реакции. Однако я согласен с вами, что их внутренняя температура вряд ли будет намного выше, чем их окружающая среда.

Поместите муравья в небольшой объем холодной воды, возможно, 5 мл. Измерьте конечную температуру воды с помощью термометра и решите температуру муравья с помощью уравнений теплового равновесия.

м муравей с муравей Т муравей + м вода с вода Т вода "=" м (муравей+вода) Т окончательный ( с вода + с муравей )

Т муравей "=" м (муравей+вода) Т окончательный ( с вода + с муравей ) − м вода с вода Т вода м муравей с муравей

Обратите внимание, что вам нужно измерить массу муравья и воды отдельно перед экспериментом. Кроме того, выберите объем воды, достаточно большой, чтобы вы могли использовать свой термометр. Чтобы повысить точность, выберите температуру воды, которая «больше отличается» от температуры муравья, например, выберите воду, которая намного холоднее, чем муравей. Кроме того, проведите эксперимент в короткие сроки, чтобы свести к минимуму тепловое равновесие с окружающей средой.

Как вы определяете с а н т ? Это также неизвестно, поэтому, если я не упустил здесь какой-то момент, вы жертвуете муравьем напрасно. Мне придется понизить этот ответ, пока вы не проясните этот вопрос. Может быть с а н т занесен в таблицу?
@Bernhard погуглите теплоемкость насекомых. Вы могли бы использовать найденный от других насекомых, кроме муравьев; будьте готовы к тому, что процесс его нахождения губителен для насекомых. Также эти эксперименты, очевидно, решили проблему измерения температуры.
@annav Я думаю, что при таком подходе вы получите огромные погрешности.
@Bernhard: попробовать все же стоит. Вы можете легко измерить удельную теплоемкость муравьев, уравновешивая их в воде при известной температуре, прежде чем поместить в экспериментальную камеру.

Муравьи хладнокровны. Следовательно, температура муравья — это температура окружающей среды, в которой он находится в данный момент. Если муравей находится в среде с переменной температурой и перемещается, то у него нет температуры в термодинамическом смысле. Если он находится в области однородной температуры, то это и есть его температура.

не важно, что частица должна быть муравьем. Я хочу сказать, что это маленькая частица... с малой массой.
Я намекнул на это в редактировании своего ответа, потому что считал это домашним заданием и не хотел давать прямой ответ. Живые существа могут иметь некоторую температуру по сравнению с окружающей средой при движении и переваривании, как заметил @JohnRennie в своем комментарии из-за химических реакций. Поэтому важно, является ли что-то неодушевленным или живым. Температура мелких неодушевленных предметов такая же, как и у окружающей среды, за исключением случаев, когда они находятся вне зоны действия солнца, огня или холода.
Ключевое слово в вопросе — «мера».

Я не уверен, но, возможно, вы можете использовать микротермопару ( https://www.variohm.com/images/datasheets/Micro-Thermocouples.pdf ). Например, провод 44 AWG имеет диаметр 0,05 мм, если я не ошибся.

экспериментальная техника измерения температуры муравья
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v