Thermometrische schalen worden gebruikt om de temperatuur aan te geven, dat wil zeggen de kinetische energie die samenhangt met de beweging van moleculen.
In het International System of Units (SI) kan de temperatuur worden gemeten in drie schalen:
- Celsius-schaal (°C)
- Kelvin-schaal (K)
- Fahrenheit-schaal (°F)
Als referentie gebruiken ze de smeltpunten (ijs) en kookpunten (stoom) van water. Bekijk de oorsprong en kenmerken van elk van hen hieronder. Vergeet niet dat de thermometer het instrument is dat wordt gebruikt om de temperatuur te meten.
Begrijp het onderwerp beter:
- Warmte en temperatuur
- Calorimetrie
- Smeltpunt en kookpunt
- Nulwet van de thermodynamica
- Thermische uitzetting
Fahrenheit schaal
De Fahrenheit-schaal werd in 1724 gemaakt door natuurkundige en ingenieur Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Het is genoemd ter ere van zijn maker.
In de Verenigde Staten en Engeland wordt de temperatuur gemeten in Fahrenheit. Het symbool voor deze thermometrische schaal is °F.
- Watersmeltpunt: 32 °C
- Waterkookpunt: 212 °C
Celsius schaal
De schaal van Celsius werd in 1742 gemaakt door de Zweedse astronoom Anders Celsius (1701-1744). Het is genoemd ter ere van zijn maker.
Het is de meest gebruikte thermometrische weegschaal ter wereld, ook in Brazilië. Het symbool voor deze schaal is °C.
- Watersmeltpunt: 0 °C
- Waterkookpunt: 100 °C
Opmerking: De uitdrukkingen "Graden Celsius" en "Graden Celsius" zijn synoniem. In de Algemene Conferentie over Maten en Gewichten (1948) werd graden Celsius echter vervangen door de graad Celsius.
Kelvin schaal
De Kelvin-schaal wordt de "absolute schaal" genoemd omdat deze het absolute nulpunt als referentiepunt heeft. Het werd in 1864 gemaakt door de Ierse natuurkundige, wiskundige en ingenieur William Thomson (1824-1907). Krijgt deze naam omdat hij ook bekend stond als Lord Kelvin. Het symbool van deze thermometrische schaal is K.
- Watersmeltpunt: 273 K
- Waterkookpunt: 373 K
formules
De formule die wordt gebruikt voor het converteren van thermometrische schalen is:
waarvan,
- Tc: temperatuur in Celsius
- Tf: temperatuur in Fahrenheit
- Tk: Kelvin temperatuur
Volgens de smelt- en kookpunten van elke schaal, kunnen we ze omrekenen:
Bekeren Celsius in Fahrenheit of vice versa:
Bekeren Celsius in Kelvin:
Bekeren Kelvin in Celsius:
Bekeren Kelvin in Fahrenheit of vice versa:
Voorbeeld
Om de equivalente waarden van thermometrische schalen te vinden, voegt u gewoon de bekende waarde toe aan de formule, bijvoorbeeld:
Bereken de waarde van 40 °C op de schaal van Kelvin en Fahrenheit:
Celsius naar Fahrenheit:
40/5 = tf -32/9
8. 9 = Tf-32
72 = Tf – 32
72 + 32 = Tf
Tf = 104°F
Celsius naar Kelvin:
Tk = 40 + 273
Tk = 313k
Zie ook: Eenheidsconversie
Sjabloonoefeningen
Thermometrische schalen zijn een veeleisend onderwerp bij toelatingsexamens en in Enem. Check hieronder drie oefeningen die op het toelatingsexamen zijn gevallen.
1. (Unesp-2003) Een pan met water wordt verwarmd van 25 °C tot 80 °C. De temperatuurvariatie die de pot met water op de schalen van Kelvin en Fahrenheit had, was:
a) 32K en 105 °F.
b) 55K en 99°F.
c) 57K en 105 °F.
d) 99K en 105 °F.
e) 105K en 32 °F.
Antwoord: letter b
2. (UFF-1996) Een Braziliaanse toerist merkte bij het uitstappen op de luchthaven van Chicago op dat de daar aangegeven temperatuur, in °F, een vijfde was van de overeenkomstige waarde in °C. De waargenomen waarde was:
a) - 2°F
b) 2°F
c) 4°F
d) 0°F
e) - 4°F
Antwoord: letter e
3. (UFF-1995)
Als je experimenten wilt doen bij lage temperaturen, is het heel gebruikelijk om vloeibare stikstof als koelmiddel te gebruiken, aangezien het normale kookpunt -196 °C is.
Op de schaal van Kelvin is deze temperatuur:
a) 77 K
b) 100K
c) 196 K
d) 273 K
e) 469K
Antwoord: letter a
