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

Khi bật nước ở chế độ lạnh thì nhiệt lượng từ tay truyền cho nước, nên ta cảm thấy mát lạnh. Khi bật nước ở chế độ nóng (hoặc ấm) thì nhiệt lượng của nước truyền cho tay nên ta cảm thấy nóng (ấm). Do có sự chênh lệch nhiệt độ, nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp.

- 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.

Cơ sở: Khi hai vật có cùng nhiệt độ, không có sự truyền năng lượng nhiệt giữa chúng.

Cơ sở: Năng lượng nhiệt được truyền từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn.

Khi bỏ đá vào đồ uống, năng lượng nhiệt của đồ uống truyền sang cho đá, làm cho nhiệt độ của đồ uống giảm xuống nên khi uống sẽ thấy mát.

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.

Cách hiểu “Ở nhiệt độ không tuyệt đối, các chất không còn năng lượng nữa” là không chính xác. Ở thể tích này, thể tích của lượng khí bằng 0, điều này chứng tỏ người ta không thể hạ nhiệt xuống tới -273,15 °C vì thể tích của một lượng khí không thể bằng 0. Bên cạnh đó khi giảm nhiệt độ, thì chuyển động nhiệt cũng giảm theo và khi ở nhiệt độ không tuyệt đối thì chuyển động nhiệt của các phân tử đều dừng lại (động năng của chúng bằng không). Khi đó không có sự va chạm giữa các phân tử và thế năng tương tác giữa các phân tử là tối thiểu.

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

4300 K = 4027 ^oC

1538 ^oC = 1811 K

373 K = 100 ^oC

90 K = -183 ^oC