CHỦ ĐỀ 1. VẬT LÍ NHIỆT. BÀI 3. THANG NHIỆT ĐỘ
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
CHỦ ĐỀ 1. VẬT LÍ NHIỆT. BÀI 3. THANG NHIỆT ĐỘ
Khởi động
Khởi động
Khởi động
Tùy theo việc điều chỉnh vòi nước mà khi rửa tay, ta có thể cảm thấy nước nóng hoặc lạnh (Hình 3.1). Năng lượng nhiệt đã truyền như thế nào giữa tay ta và nước trong mỗi trường hợp này?
Ảnh
Trả lời
Trả lời
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.
Sự truyền năng lượng nhiệt
Sự truyền năng lượng nhiệt
Sự truyền năng lượng nhiệt
- Năng lượng nhiệt được truyền từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn. - Khi hai vật ở cùng nhiệt độ, không có sự truyến năng lượng nhiệt giữa chúng. Nói cách khác, nhiệt độ cho biết xu hướng truyền năng lượng nhiệt giữa các vật. Năng lượng nhiệt sẽ tự truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn. Như đã biết, phần năng lượng nhiệt truyền như vậy là nhiệt lượng. Khi hai vật có cùng nhiệt độ, ta nói rằng chúng đang ở trạng thái cân bằng nhiệt. Khi đó, sẽ không có sự truyền nhiệt lượng giữa chúng.
Luyện tập
Luyện tập
Mùa nóng, ta thường dùng nước đá để làm mát đồ uống. Hãy cho biết chiều truyền năng lượng nhiệt trong trường hợp này.
Trả lời
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.
Thang nhiệt độ
Thang nhiệt độ Celsius
Thang nhiệt độ Celsius
Thang Celsius là thang đo nhiệt độ có một mốc là nhiệt độ nóng chảy của nước đá tinh khiết (quy ước là 0 oC) và ốc còn lại là nhiệt độ sôi của nước tinh khiết (quy ước là 100 oC). Khoảng giữa hai mốc nhiệt độ này được chia thành 100 khoảng bằng nhau. Thực tế là cả hai mốc nhiệt độ này đều không cố định vì có thể thay đổi nếu áp suất thay đổi. Do đó, các mốc nhiệt độ này được quy ước xác định ở điều kiện áp suất tiêu chuẩn (1 atm).
Thang nhiệt độ Kelvin
Thang nhiệt độ Kelvin
Thang nhiệt độ Kelvin, còn được gọi là thang đo nhiệt động, là thang đo nhiệt độ sử dụng mốc gồm hai nhiệt độ cố định: - Nhiệt độ không tuyệt đối, được định nghĩa là 0 K; - Nhiệt độ mà nước đá, nước và hơi nước có thể cùng tồn tại, được định nghĩa là 273,16 K (tương đương với 0,01°C). 0 K được gọi là nhiệt độ không tuyệt đối, tức là không thể có nhiệt độ thấp hơn 0 K. Do đó, 0 K là nhiệt độ mà các phân tử có động năng chuyển động nhiệt bằng không và thế năng tương tác giữa chúng là tối thiểu. Nghĩa là hệ ở nhiệt độ không tuyệt đối sẽ có nội năng tối thiểu.
Chuyển đổi giữa các thang nhiệt độ
Chuyển đổi giữa các thang nhiệt độ
Sử dụng kí hiệu t (C) để biểu diễn giá trị trên thang nhiệt độ Celsius và T (K) cho thang Kelvin. Người ta quy ước mỗi khoảng chia trong thang nhiệt độ Kelvin (1 K) bằng một khoảng chia trong thang nhiệt độ Celsius (1 C). Với quy ước như vậy, công thức chuyển đổi giữa hai thang nhiệt độ sẽ là: T (K) = t (℃)+273,15 hoặc t (C) = T (K) - 273,15 Ở các phép tính thực tế, thường làm tròn số hạng chuyển đổi thành 273.
Luyện tập
Luyện tập
Xác định các giá trị còn thiếu (?) trên biểu đồ Hình 3.3.
Trả lời
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
Ảnh
Vận dụng
Vận dụng 1
Vận dụng 1
Theo bản tin thời tiết phát lúc 19h50 ngày 27/02/2022 thì nhiệt độ trung bình ngày – đêm trong ngày 28/02/2022 tại Hà Nội là 24 °C - 17°C. Sự chênh lệch nhiệt độ này trong thang đo Kelvin là bao nhiêu? Từ đó nhận xét về chênh lệch nhiệt độ khi tính trong hai thang đo.
Trả lời
Do cùng thêm một lượng là 273 K nên độ chênh lệch nhiệt độ trong 2 thang nhiệt độ là như nhau. Độ chênh lệch nhiệt độ là 7 oC hay 7 K.
Vận dụng 2
Vận dụng 2
Thế giới từng ghi nhận sự thay đổi nhiệt độ rất lớn diễn ra ở Spearfish, South Dakota vào ngày 22/01/1943. Lúc 7h30 sáng, nhiệt độ ngoài trời là – 20 °C. Hai phút sau, nhiệt độ ngoài trời tăng lên đến 7,2 °C. Xác định độ tăng nhiệt độ trung bình trong 2 phút đó theo đơn vị Kelvin/giây.
Trả lời
Độ tăng nhiệt độ: 7,2 + 20 = 27,2 °C hay 27,2 K. Độ tăng nhiệt độ trung bình trong 2 phút là: Latex((27,2)/(2.60)) = 0,227 Kelvin/giây.
Cảm ơn
Ảnh