Với giải Câu hỏi 5 trang 19 Vật lí 12 Cánh diều chi tiết trong Bài 3: 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 3: Thang nhiệt độ

Câu hỏi 5 trang 19 Vật lí 12: Cách hiểu "Ở nhiệt độ không tuyệt đối, các chất không còn năng lượng nữa" có chính xác không? Vì sao?

Lời giải:

Câu "Ở nhiệt độ không tuyệt đối, các chất không còn năng lượng nữa" có vẻ không chính xác. Điều đó liên quan đến một hiểu lầm về ý nghĩa của "nhiệt độ không tuyệt đối" và sự hiểu biết về khái niệm năng lượng trong vật lý.

- Nhiệt độ không tuyệt đối (Absolute Zero): Đây là nhiệt độ tuyệt vọng nhất mà một chất có thể đạt được, và nó tương ứng với 0 Kelvin. Ở nhiệt độ này, phân tử và nguyên tử của chất dừng lại hoàn toàn trong sự chuyển động nhiệt động.

- Sự Hiểu Năng Lượng trong Vật Lý:

+ Năng lượng không thể biến mất; theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng không thể được tạo ra hoặc hủy bỏ, chỉ có thể chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác.

+ Ngay cả ở nhiệt độ không tuyệt đối, các hạt vẫn có năng lượng nếu bạn xem xét mô hình cơ học lượng tử.

- Sự Đình Chỉ Năng Lượng Nhiệt Động:

+ Ở nhiệt độ không tuyệt đối, sự chuyển động nhiệt động giảm về mức tối thiểu, nhưng không có nghĩa là chất mất hẳn năng lượng.

+ Hệ thống có thể vẫn giữ những năng lượng liên quan đến các cấp độ năng lượng lượng tử, chẳng hạn như năng lượng của các trạng thái lượng tử cụ thể.

Do đó, câu "Ở nhiệt độ không tuyệt đối, các chất không còn năng lượng nữa" cần được hiểu chính xác hơn để tránh hiểu lầm. Nói chung, ở nhiệt độ không tuyệt đối, sự chuyển động nhiệt động giảm, nhưng các hạt vẫn giữ một lượng năng lượng liên quan đến các trạng thái lượng tử cụ thể.

Lý thuyết Thang nhiệt độ

1. Thang nhiệt độ Celsius

Thang Celsius là thang đo nhiệt độ có một mốc là nhiệt độ nóng chảy của nước đá tinh khiết (quy ước là 0 °C) và mốc còn lại là nhiệt độ sôi của nước tinh khiết (quy ước là 10 °C). Khoảng giữa hai mốc nhiệt độ này được chia thành 100 khoảng bằng nhau.

Thực tế là cả hai mốc nhiệt độ này đều không cố định vì có thể thay đổi nếu áp suất thay đổi. Do đó, các mốc nhiệt độ này được quy ước xác định ở điều kiện áp suất tiêu chuẩn 1( atm)

2. Thang nhiệt độ Kelvin

Thang nhiệt độ Kelvin, còn được gọi là thang đo nhiệt động, là thang đo nhiệt độ sử dụng mốc gồm hai nhiệt độ cố định:

• Nhiệt độ không tuyệt đối, được định nghĩa là 0 K;

• Nhiệt độ mà nước đá, nước và hơi nước có thể cùng tồn tại, được định nghĩa là 273,16 K (tương đương với 0,01°C).

0 K được gọi là nhiệt độ không tuyệt đối, tức là không thể có nhiệt độ thấp hơn 0 K. Do đó, 0 K là nhiệt độ mà các phân tử có động năng chuyển động nhiệt bằng không và thế năng tương tác giữa chúng là tối thiểu. Nghĩa là hệ ở nhiệt độ không tuyệt đối sẽ có nội năng tối thiểu

3. Chuyển đổi giữa các thang nhiệt độ

Sử dụng kí hiệu t (°C) để biểu diễn giá trị trên thang nhiệt độ Celsius và T (K) cho thang Kelvin. Người ta quy ước mỗi khoảng chia trong thang nhiệt độ Kelvin (1 K) bằng một khoảng chia trong thang nhiệt độ Celsius (1 °C). Với quy ước như vậy, công thức chuyển đổi giữa hai thang nhiệt độ sẽ là:

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

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

Ở các phép tính thực tế, thường làm tròn số hạng chuyển đối thành 273.