Giải SGK Vật lí 12 Cánh diều Bài 3. Thang nhiệt độ có đáp án

- Các dụng cụ đơn giản:

+ Nhiệt kế

+ Đèn cồn

+ Cốc nước lạnh

+ Thanh sắt

- Phương án thí nghiệm:

+ Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của cốc nước lạnh

+ Hơ nóng thanh sắt trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đo nhiệt độ của thanh sắt.

+ Thả thanh sắt vào cốc nước lạnh, sau một khoảng thời gian đo nhiệt độ của nước và thanh sắt.

- Kết quả: Nhiệt độ của nước tăng lên, nhiệt độ của thanh sắt giảm đi, chứng tỏ năng lượng nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

Ở bước 1. Nhiệt độ của nước trong hai cốc ban đầu và sau hai phút không đổi.

Ở bước 2. Nhiệt độ sau 2 phút của nước trong cốc 1 tăng lên, nhiệt độ nước trong cốc 2 giảm đi.

Trong thang nhiệt độ Celsius, chọn hai mốc nhiệt độ là nhiệt độ của nước đá (nước tinh khiết đóng băng) đang tan ở áp suất 1 atm là 0 °C và nhiệt độ sôi của nước tinh khiết ở áp suất 1 atm là 100 °C. Từ vạch 0 °C đến vạch 100 °C chia thành 100 khoảng bằng nhau, mỗi khoảng ứng với 1 °C. Nhiệt độ trong thang đo này được kí hiệu là t. Đơn vị là độ Celsius (kí hiệu: °C).

Trong thang nhiệt độ Kelvin, chọn hai mốc nhiệt độ là nhiệt độ mà tại đó động năng chuyển động nhiệt của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên các chất bằng không là 0 K (gọi là độ 0 tuyệt đối) và chọn nhiệt độ nước tinh khiết tồn tại ở đồng thời ở thể rắn, lỏng và hơi là 273,16 K. Trong khoảng giữa hai giá trị nhiệt độ này, chia thành 273,16 khoảng bằng nhau, mỗi khoảng là 1 K.

Dựa vào cách quy đổi giữa hai thang nhiệt độ, ta có lần lượt như sau:

4300 K = 4027 $^{o}$C

1538 $^{o}$C = 1811 K

373 K = 100 $^{o}$C

90 K = -183 $^{o}$C

Độ tăng nhiệt độ: 7,2 + 20 = 27,2 $^{o}$C hay 27,2 K.

Độ tăng nhiệt độ trung bình trong 2 phút là: $\frac{27{,}2}{2.60}=0{,}227$ Kelvin/giây.