Термометричні шкали використовуються для позначення температури, тобто кінетичної енергії, пов’язаної з рухом молекул.
У Міжнародній системі одиниць (SI) температуру можна виміряти в три шкали:
- Шкала Цельсія (° C)
- Шкала Кельвіна (K)
- Шкала Фаренгейта (° F)
В якості орієнтира вони використовують точки плавлення (льоду) і кипіння (пари) води. Перевірте походження та характеристики кожного з них нижче. Пам’ятайте, що термометр - це прилад, який використовується для вимірювання температури.
Зрозумійте тему краще:
- Тепло і температура
- Калориметрія
- Температура плавлення та кипіння
- Нульовий закон термодинаміки
- Теплове розширення
Шкала Фаренгейта
Шкала Фаренгейта була створена в 1724 році фізиком та інженером Даніелем Габріелем Фаренгейтом (1686-1736). Він названий на честь його творця.
У США та Англії температуру вимірюють у Фаренгейті. Символом цієї термометричної шкали є ° F.
- Точка плавлення води: 32 ° C
- Точка кипіння води: 212 ° C
Шкала Цельсія
Шкала Цельсія була створена в 1742 році шведським астрономом Андерсом Цельсієм (1701-1744). Він названий на честь його творця.
Це найбільш використовувана термометрична шкала у світі, в тому числі в Бразилії. Символом для цієї шкали є ° C.
- Точка плавлення води: 0 ° C
- Точка кипіння води: 100 ° C
Примітка: Вирази "градуси Цельсія" та "градуси Цельсія" є синонімами. Однак градуси за Цельсієм були замінені градусами за Цельсієм на Генеральній конференції з ваг і мір (1948).
Шкала Кельвіна
Шкала Кельвіна називається "абсолютною шкалою", оскільки вона має абсолютний нуль як орієнтир. Він був створений в 1864 році ірландським фізиком, математиком та інженером Вільямом Томсоном (1824-1907). Отримує це ім’я, оскільки його також називали лордом Кельвіном. Символом цієї термометричної шкали є К.
- Точка плавлення води: 273 K
- Точка кипіння води: 373 К
Формули
Формула, що використовується для перетворення термометричних шкал:
звідки,
- Tc: температура в градусах Цельсія
- Tf: температура у Фаренгейті
- Tk: Температура Кельвіна
Відповідно до температур плавлення та кипіння кожної шкали ми можемо перетворити між ними:
Для перетворення Цельсія у Фаренгейті або навпаки:
Для перетворення Цельсія в Кельвіні:
Для перетворення Кельвіна за Цельсієм:
Для перетворення Кельвін у Фаренгейті або навпаки:
Приклад
Щоб знайти еквівалентні значення термометричних шкал, просто додайте відоме значення до формули, наприклад:
Обчисліть значення 40 ° C за шкалами Кельвіна та Фаренгейта:
Цельсія до Фаренгейта:
40/5 = tf -32/9
8. 9 = Tf-32
72 = Tf - 32
72 + 32 = Tf
Tf = 104 ° F
Цельсія до Кельвіна:
Tk = 40 + 273
Tk = 313k
Дивіться також: Перетворення одиниць
Шаблонні вправи
Термометричні шкали є дуже вимогливою темою на вступних іспитах та в Enem. Перевірте нижче три вправи, які випали на вступному іспиті.
1. (Unesp-2003) Каструля з водою нагрівається від 25 ° C до 80 ° C. Коливання температури, спричинене горщиком з водою, на шкалах Кельвіна та Фаренгейта, було:
а) 32 К і 105 ° F.
б) 55K та 99 ° F.
в) 57K і 105 ° F.
г) 99 К і 105 ° F.
д) 105K та 32 ° F.
Відповідь: буква б
2. (UFF-1996) Бразильський турист, висадившись в аеропорту Чикаго, зауважив, що вказане там значення температури в ° F становить п’яту частину відповідного значення в ° C. Спостережуване значення становило:
а) - 2 ° F
б) 2 ° F
в) 4 ° F
г) 0 ° F
д) - 4 ° F
Відповідь: буква е
3. (UFF-1995)
Коли ви хочете проводити експерименти при низьких температурах, дуже часто використовують рідкий азот як холодоагент, оскільки його нормальна температура кипіння становить -196 ° C.
За шкалою Кельвіна ця температура становить:
а) 77 К
б) 100К
в) 196K
г) 273 К
д) 469 тис
Відповідь: буква а
