Почему размеры термометра должны быть небольшими по сравнению с размерами тела, температуру которого измеряют?

Размеры термометра должны быть небольшими по сравнению с размерами тела, температуру которого измеряют, потому что сам термометр при измерении обменивается теплотой с этим телом.

Чтобы термометр показал температуру тела, между ними должен установиться тепловой контакт. Если термометр холоднее тела, он получает от него некоторое количество теплоты. Если термометр теплее тела, он, наоборот, отдаёт телу теплоту. В результате температура термометра изменяется до температуры, близкой к температуре тела.

Но при этом может измениться и температура самого тела. Если тело большое, а термометр маленький, то количество теплоты, которое нужно термометру для нагревания или охлаждения, очень мало по сравнению с запасом внутренней энергии тела. Поэтому температура тела практически не меняется, и термометр показывает почти истинную температуру.

Например, если маленьким медицинским термометром измеряют температуру человека, то термометр получает совсем небольшое количество теплоты от тела, и температура человека от этого не изменяется заметно. Поэтому измерение получается достаточно точным.

А если бы термометр был очень большим и массивным, он мог бы сильно повлиять на температуру измеряемого тела. Допустим, маленькую каплю воды измеряют крупным холодным термометром. Капля отдаст термометру заметное количество теплоты, сама охладится, и термометр покажет уже не первоначальную температуру капли, а изменённую температуру системы «капля + термометр». Такое измерение будет неточным.

Иными словами, термометр должен быть небольшим, чтобы он как можно меньше нарушал тепловое состояние тела, температуру которого измеряют. Чем меньше термометр по сравнению с телом и чем меньше его теплоёмкость, тем меньше он влияет на результат измерения.