Giải SBT Vật lí 12 Bài 3. Nhiệt độ. Thang nhiệt độ - Nhiệt kế

Nhiệt độ cơ thể một người khoẻ mạnh bằng 37 °C. Nếu đo bằng nhiệt kế thuỷ ngân kẹp trong nách khoảng 5 phút, nhiệt độ đo được là 36,2 °C.

1. Hãy giải thích sự chênh lệch này.

2. Xác định nhiệt độ của một người khoẻ mạnh theo thang Kelvin.

Nhiệt kế thuỷ ngân (tương tự như Hình 3.1) được chế tạo bao gồm một bầu nhỏ có chứa thuỷ ngân gắn với một ống thuỷ tinh có đường kính hẹp. Thể tích thuỷ ngân trong ống là không đáng kể so với thể tích của bầu. Thể tích thuỷ ngân thay đổi theo nhiệt độ và được thấy rõ qua sự thay đổi độ cao của thuỷ ngân trong ống. Không gian phía trên thuỷ ngân có thể được lấp đầy bằng nitrogen ở áp suất thấp. Hãy giải thích cách mà chúng ta có thể chia các vạch hiển thị mức nhiệt độ theo thang Celsius như hình bên.

Thang nhiệt độ Fahrenheit hiện nay (đơn vị là độ F) được sử dụng rộng rãi ở Mỹ và một số quốc gia nói tiếng Anh khác. Nhiệt kế thuỷ ngân đo nhiệt độ trong phòng thường có độ chia cả thang Celsius và thang Fahrenheit (Hình 3.2). Thang nhiệt độ Fahrenheit lấy điểm chuẩn của nước đóng băng là 32 °F và nhiệt độ sôi của nước là 212 °F.

1. Thân nhiệt bình thường của con người là 37 °C sẽ có nhiệt độ là bao nhiêu độ F.

2. Nhiệt độ tại New York vào một ngày đầu tháng 9 được dự báo là trong khoảng 75 °F – 94 °F. Hãy đổi khoảng nhiệt độ này sang độ C.

Khi hạ thấp dần nhiệt độ của một số loại vật liệu qua một nhiệt độ T$_{C}$ gọi là nhiệt độ chuyển pha siêu dẫn thì vật liệu sẽ sang pha siêu dẫn, lúc này nó sẽ có khả năng dẫn điện tốt với điện trở giảm nhanh về R = 0.

1. Năm 1911, lần đầu tiên người ta phát hiện ra hiện tượng chuyển pha siêu dẫn đối với thuỷ ngân với T$_{C}$ = 4,1 K. Hãy đổi nhiệt độ trên sang thang Celsius.

2. Năm 1993, một công bố khoa học đột phá về vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao đã xác định được vật liệu HgBa$_{2}$Ca$_{2}$Cu$_{3}$O$_{8}$ có T$_{C}$ = 134 K. Hãy đổi nhiệt độ trên sang thang Celsius và chỉ ra mục tiêu của hướng nghiên cứu này suốt từ năm 1911 tới nay.