Với giải Câu hỏi 5 trang 17 Vật lí 12 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 2: Thang nhiệt độ giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí 12 Bài 2: Thang nhiệt độ

Câu hỏi 5 trang 17 Vật Lí 12: Dựa vào cách chia nhiệt độ trong thang nhiệt độ Celsius và thang nhiệt độ Kelvin, hãy chứng minh:

$1^{\circ }C=\frac{1}{100}$ của khoảng cách giữa nhiệt độ nóng chảy của nước tinh khiết đóng băng và nhiệt độ sôi của nước tinh khiết (ở áp suất 1 atm);

$1K=\frac{1}{273,16}$ của khoảng cách giữa nhiệt độ không tuyệt đối và nhiệt độ điểm mà nước tinh khiết tồn tại đồng thời ở thể rắn, lỏng và hơi (ở áp suất 1 atm)

Lời giải:

Ta biết:

Nhiệt độ nóng chảy của nước tinh khiết = 0 °C

Nhiệt độ sôi của nước tinh khiết = 100 °C

Thay vào định nghĩa, ta có:

1 °C = $\frac{{100}^{\circ }C-0^{\circ }C}{100}=\frac{{100}^{\circ }C}{100}=1$

=>$1^{\circ }C=\frac{1}{100}$ của khoảng cách giữa nhiệt độ nóng chảy của nước tinh khiết đóng băng và nhiệt độ sôi của nước tinh khiết (ở áp suất 1 atm)

Ta biết:

Nhiệt độ không tuyệt đối (0 K) = -273,15 °C

Nhiệt độ điểm ba trạng thái của nước (triple point of water)  = 273,16 K

Thay vào định nghĩa, ta có:

$1K=\frac{273,16K-(-273,{15}^{\circ }C)}{273,16}=\frac{546,31}{273,16}=2$

=>$1K=\frac{1}{273,16}$ của khoảng cách giữa nhiệt độ không tuyệt đối và nhiệt độ điểm mà nước tinh khiết tồn tại đồng thời ở thể rắn, lỏng và hơi (ở áp suất 1 atm)

Lý thuyết Thang nhiệt độ

a. Nguyên lí đo nhiệt độ của nhiệt kế

- Nhiệt độ đo trên nhiệt kế được xác định thông qua giá trị của một đại lượng vật lí mà đại lượng này phụ thuộc vào nhiệt độ theo một quy luật đã biết

b. Thang nhiệt độ

- Trong thang nhiệt độ Kelvin, nhiệt độ được kí hiệu là T (đơn vị K).

- Trong thang nhiệt độ Celcius, nhiệt độ được kí hiệu là t (đơn vị ℃).

- Một độ chia trên thang nhiệt độ Kelvin bằng một độ chia trên thang nhiệt độ Celcius

c. Nhiệt độ không tuyệt đối

- Nhiệt độ không tuyệt đối (0 K) là nhiệt độ mà tại đó động năng chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật chất bằng không và thế năng của chúng là tối thiểu

d. Chuyển đổi nhiệt độ giữa các thang đo

Công thức chuyển đổi giữa hai thang nhiệt độ Celsius và Kelvin:

$T\left(K\right)=t\left({}^{\circ }C\right)+273,15$

Hoặc $t\left({}^{\circ }C\right)=T\left(K\right)-273,15$

Người ta thường làm tròn số như sau:

$T\left(K\right)=t\left({}^{\circ }C\right)+273$

$t\left({}^{\circ }C\right)=T\left(K\right)-273$

Một số nước còn sử dụng thang nhiệt độ Fahrenheit. Trong thang này, nhiệt độ của nước đá đang tan là ${32}^{\circ }F$, của nước đang sôi là ${212}^{\circ }F$.

Công thức chuyển đổi: $t\left({}^{\circ }F\right)=32+1,8t\left({}^{\circ }C\right)$