Οι θερμομετρικές κλίμακες χρησιμοποιούνται για να δείξουν τη θερμοκρασία, δηλαδή την κινητική ενέργεια που σχετίζεται με την κίνηση των μορίων.
Στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) η θερμοκρασία μπορεί να μετρηθεί σε τρεις κλίμακες:
- Κλίμακα Κελσίου (° C)
- Κλίμακα Kelvin (K)
- Κλίμακα Φαρενάιτ (° F)
Ως αναφορά, χρησιμοποιούν τα σημεία τήξης (πάγου) και βρασμού (ατμού) νερού. Δείτε την προέλευση και τα χαρακτηριστικά καθενός από αυτά παρακάτω. Θυμηθείτε ότι το θερμόμετρο είναι το όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας.
Κατανοήστε καλύτερα το θέμα:
- Θερμότητα και θερμοκρασία
- Θερμιδομετρία
- Σημείο τήξεως και σημείο βρασμού
- Μηδενικός Θερμοδυναμικός
- Θερμική διαστολή
Κλίμακα Φαρενάιτ
Η κλίμακα Fahrenheit δημιουργήθηκε το 1724 από τον φυσικό και μηχανικό Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Ονομάζεται προς τιμήν του δημιουργού του.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Αγγλία η θερμοκρασία μετράται σε Fahrenheit. Το σύμβολο αυτής της θερμομετρικής κλίμακας είναι ° F.
- Σημείο τήξεως νερού: 32 ° C
- Σημείο βρασμού νερού: 212 ° C
Κλίμακα Κελσίου
Η Κλίμακα Κελσίου δημιουργήθηκε το 1742 από τον Σουηδό αστρονόμο Anders Celsius (1701-1744). Ονομάζεται προς τιμήν του δημιουργού του.
Είναι η πιο χρησιμοποιούμενη θερμομετρική κλίμακα στον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της Βραζιλίας. Το σύμβολο για αυτήν την κλίμακα είναι ° C.
- Σημείο τήξεως νερού: 0 ° C
- Σημείο βρασμού νερού: 100 ° C
Σημείωση: Οι εκφράσεις "Βαθμοί Κελσίου" και "Βαθμοί Κελσίου" είναι συνώνυμες. Ωστόσο, οι βαθμοί Κελσίου αντικαταστάθηκαν από τον βαθμό Κελσίου στη Γενική Διάσκεψη για τα Βάρη και τα Μέτρα (1948).
Κλίμακα Kelvin
Η κλίμακα Kelvin ονομάζεται "απόλυτη κλίμακα" επειδή έχει απόλυτο μηδέν ως σημείο αναφοράς. Δημιουργήθηκε το 1864 από τον Ιρλανδό φυσικό, μαθηματικό και μηχανικό William Thomson (1824-1907). Παίρνει αυτό το όνομα αφού ήταν επίσης γνωστός ως Λόρδος Kelvin. Το σύμβολο αυτής της θερμομετρικής κλίμακας είναι Κ.
- Σημείο τήξεως νερού: 273 Κ
- Σημείο βρασμού νερού: 373 Κ
ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΙ τυποι
Ο τύπος που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή θερμομετρικών ζυγών είναι:
από που,
- Τηλε: θερμοκρασία σε Κελσίου
- Tf: θερμοκρασία σε Φαρενάιτ
- Τκ: Θερμοκρασία Kelvin
Σύμφωνα με τα σημεία τήξης και βρασμού κάθε κλίμακας, μπορούμε να μετατρέψουμε μεταξύ τους:
Μετατρέπω Κελσίου στο Φαρενάιτ ή αντιστρόφως:
Μετατρέπω Κελσίου στο Κέλβιν:
Μετατρέπω Ο Κέλβιν στον Κέλσιο:
Μετατρέπω Κέλβιν στο Φαρενάιτ ή αντιστρόφως:
Παράδειγμα
Για να βρείτε τις ισοδύναμες τιμές των θερμομετρικών ζυγών, απλώς προσθέστε τη γνωστή τιμή στον τύπο, για παράδειγμα:
Υπολογίστε την τιμή των 40 ° C στις κλίμακες Kelvin και Fahrenheit:
Κελσίου προς Φαρενάιτ:
40/5 = tf -32/9
8. 9 = Tf-32
72 = Tf - 32
72 + 32 = Tf
Tf = 104 ° F
Κελσίου προς Κέλβιν:
Tk = 40 + 273
Tk = 313k
Δείτε επίσης: Μετατροπή μονάδας
Ασκήσεις προτύπων
Οι θερμομετρικές κλίμακες είναι ένα πολύ απαιτητικό θέμα στις εισαγωγικές εξετάσεις και στο Enem. Δείτε παρακάτω τρεις ασκήσεις που έπεσαν στην εισαγωγική εξέταση.
1. (Unesp-2003) Ένα τηγάνι με νερό θερμαίνεται από 25 ° C έως 80 ° C. Η διακύμανση της θερμοκρασίας που υπέστη το δοχείο με νερό, στις κλίμακες Kelvin και Fahrenheit, ήταν:
α) 32K και 105 ° F.
β) 55K και 99 ° F.
γ) 57Κ και 105 ° F.
δ) 99K και 105 ° F.
ε) 105K και 32 ° F.
Απάντηση: γράμμα β
2. (UFF-1996) Ένας Βραζιλιάνος τουρίστας, κατά την αποβίβασή του στο αεροδρόμιο του Σικάγου, παρατήρησε ότι η τιμή θερμοκρασίας που υποδεικνύεται εκεί, σε ° F, ήταν το ένα πέμπτο της αντίστοιχης τιμής σε ° C Η παρατηρούμενη τιμή ήταν:
α) - 2 ° F
β) 2 ° F
γ) 4 ° F
δ) 0 ° F
ε) - 4 ° F
Απάντηση: γράμμα e
3. (UFF-1995)
Όταν θέλετε να πραγματοποιήσετε πειράματα σε χαμηλές θερμοκρασίες, είναι πολύ συνηθισμένο να χρησιμοποιείτε υγρό άζωτο ως ψυκτικό, καθώς το κανονικό σημείο βρασμού είναι -196 ° C.
Στην κλίμακα Kelvin, αυτή η θερμοκρασία είναι:
α) 77 Κ
β) 100Κ
γ) 196Κ
δ) 273 Κ
ε) 469K
Απάντηση: γράμμα α