experimentelle Technik zur Messung der Temperatur einer Ameise

Ich studiere Thermodynamik. Ich habe eine Frage aus meinem Text (Halliday & Resnick, Physik-1). Sie baten mich, die Temperatur einer Ameise oder eines Insekts oder eines kleinen Körpers wie eines kleinen Roboters zu messen. Wenn ich ein dünnes Thermometer baue, hat die Oberflächenspannung wahrscheinlich einen größeren Einfluss als die Wärmeausdehnung. Dann Wie kann ich die Temperatur einer Ameise messen?

Steck das in den Mund von Ant.. :)
Oder am anderen Ende der Ameise :-)

Antworten (4)

Alternativ würde ich mich im Labor nach einem Infrarot-Thermometer umsehen. Es gibt auf dem Markt solche mit Nahfokus, die in der Nahfokusoption bis auf 6 mm heruntergehen (um keine Werbung zu machen, google weltraumgenaue Infrarot-Thermometer-Mikroskope, wo ich die Nummer in einem der ersten Treffer gefunden habe).

Ich würde eine große Ameise wählen oder mehrere mit einem Fleck Honig anlocken und ihre Durchschnittstemperatur messen.

Bearbeiten Ich denke, endlich ist die Antwort wie das Ei von Colombus oder der Gordische Knoten ), wie wir in Griechenland sagen. Überlegen Sie, haben Ameisen Mechanismen zur Temperaturregulierung?

Das Gleichnis vom Ei des Kolumbus: Kolumbus saß an einem Tisch und eine Schale mit gekochten Eiern kam herein. Alle Männer am Tisch spielten ein Spiel, bei dem sie versuchten, die Eier an ihrem schmalen Ende auszugleichen. Colombus sagte: "Was für ein Unsinn". und er setzte das Ei auf sein Ende, zerbrach es und löste die Geometrie. :)

Ich ziehe diese Antwort der von Raindrop aus rein praktischen Gründen vor, aber ich nehme an, es gibt einen Einwand, dass Sie die Oberflächentemperatur der Ameise messen würden, und wenn Chitin ein guter Isolator ist, der sich möglicherweise stark von der Kerntemperatur unterscheidet.
Ameisen müssen eine höhere Temperatur haben als ihre Umgebung, weil sie Kohlenhydrate in einer exothermen Reaktion verstoffwechseln. Ich stimme Ihnen jedoch zu, dass ihre Kerntemperatur wahrscheinlich nicht viel höher ist als ihre Umgebung.

Geben Sie die Ameise in eine kleine Menge kaltes Wasser, vielleicht 5 ml. Messen Sie die Endtemperatur des Wassers mit einem Thermometer und lösen Sie die Temperatur der Ameise mithilfe der thermischen Gleichgewichtsgleichungen auf.

M Ameise C Ameise T Ameise + M Wasser C Wasser T Wasser = M (Ameise+Wasser) T Finale ( C Wasser + C Ameise )

T Ameise = M (Ameise+Wasser) T Finale ( C Wasser + C Ameise ) − M Wasser C Wasser T Wasser M Ameise C Ameise

Beachten Sie, dass Sie die Masse der Ameise und des Wassers vor dem Experiment separat messen müssen. Wählen Sie außerdem eine Wassermenge, die groß genug ist, damit Sie Ihr Thermometer verwenden können. Um die Genauigkeit zu erhöhen, wählen Sie eine Wassertemperatur, die „anderer“ ist als die Temperatur der Ameise, wählen Sie beispielsweise Wasser, das viel kühler ist als die Ameise. Führen Sie das Experiment auch in einem kurzen Zeitrahmen durch, um das thermische Gleichgewicht mit der Umgebung zu minimieren.

Wie bestimmen Sie C A N T ? Dies ist ebenfalls unbekannt, also wenn ich hier keinen Punkt übersehe, opfern Sie die Ameise umsonst. Ich muss diese Antwort ablehnen, bis Sie dieses Problem geklärt haben. Vielleicht C A N T ist tabelliert?
@Bernhard Google Wärmekapazität von Insekten. Sie könnten einen verwenden, der von anderen Insekten als Ameisen gefunden wurde; Seien Sie darauf vorbereitet, dass der Prozess, es zu finden, für die Insekten destruktiv ist. Auch diese Experimente haben offensichtlich das Problem der Temperaturmessung gelöst.
@annav Ich denke, Sie werden bei diesem Ansatz große Fehlermargen bekommen.
@Bernhard: einen Versuch ist es trotzdem wert. Sie können die spezifische Wärme von Ameisen leicht messen, indem Sie sie in Wasser bei bekannter Temperatur äquilibrieren, bevor Sie sie in Ihre Versuchszelle stecken.

Ameisen sind kaltblütig. Daher ist die Temperatur einer Ameise die Umgebungstemperatur, in der sie sich gerade aufhält. Wenn sich die Ameise in einer Umgebung mit variabler Temperatur befindet und sich bewegt, dann hat sie keine Temperatur im thermodynamischen Sinne. Wenn es sich in einem Bereich gleichförmiger Temperatur befindet, dann ist das seine Temperatur.

Es ist nicht wichtig, dass das Partikel eine Ameise sein sollte. Ich möchte sagen, dass es ein kleines Partikel ist ... mit kleiner Masse.
Ich habe dies in der Bearbeitung meiner Antwort angedeutet, weil ich glaubte, es handele sich um eine Hausaufgabe, und wollte keine direkte Antwort geben. Lebende Dinge schaffen es, beim Bewegen und Verdauen eine gewisse Temperatur über der Umgebung zu haben, wie @JohnRennie in seinem Kommentar aufgrund chemischer Reaktionen feststellte. Es ist also wichtig, ob etwas unbelebt oder lebendig ist. Die Temperatur kleiner unbelebter Dinge ist die gleiche wie die der Umgebung, es sei denn, sie befinden sich gerade außerhalb der Sonne, außerhalb des Feuers oder der Kälte.
Das Schlüsselwort in der Frage ist "Maßnahme".

Ich bin mir nicht sicher, aber vielleicht können Sie ein Mikro-Thermoelement verwenden ( https://www.variohm.com/images/datasheets/Micro-Thermocouples.pdf ) Beispielsweise hat ein 44-AWG-Draht einen Durchmesser von 0,05 mm, wenn ich es nicht bin falsch.

experimentelle Technik zur Messung der Temperatur einer Ameise
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v