Thang nhiệt độ SVIP

1. CHIỀU TRUYỀN NĂNG LƯỢNG NHIỆT GIỮA HAI VẬT CHÊNH LỆCH NHIỆT ĐỘ TIẾP XÚC NHAU

Để hiểu được ý nghĩa của khái niệm nhiệt độ, nhận biết được khi nào có hoặc không có quá trình truyền nhiệt năng và chiều truyền nhiệt năng giữa hai vật tiếp xúc nhau, người ta tiến hành thí nghiệm sau:

Thí nghiệm sự truyền nhiệt năng

 Chuẩn bị:

• Cốc nhôm đựng khoảng 200 ml nước ở nhiệt độ khoảng 30 ^oC (1).
• Bình cách nhiệt đựng khoảng 500 ml nước ở nhiệt độ khoảng 60 ^oC (2).
• Hai nhiệt kế (3).

Tiến hành:

• Đặt cốc nhôm vào trong lòng bình cách nhiệt sao cho nước trong bình cách nhiệt ngập một phần cốc nhôm.
• Quan sát sự thay đổi nhiệt độ của nước trong bình và trong cốc từ khi bắt đầu thí nghiệm tới khi hai nhiệt độ này bằng nhau.

Kết quả:

• Số chỉ nhiệt kế trong bình cách nhiệt giảm, số chỉ nhiệt kế trong cốc tăng chứng tỏ nước trong bình đã truyền nhiệt năng cho nước trong cốc để đạt tới nhiệt độ cân bằng.
• Khi nhiệt độ hai vật bằng nhau thì quá trình truyền nhiệt năng dừng lại.

Nhận xét: Nhiệt độ cho biết trạng thái cân bằng nhiệt của các vật tiếp xúc nhau và chiều truyền nhiệt năng:

• Khi hai vật có nhiệt độ chênh lệch tiếp xúc nhau thì nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
• Khi hai vật có nhiệt độ bằng nhau tiếp xúc nhau thì không có sự truyền nhiệt năng giữa chúng. Hai vật ở trạng thái cân bằng nhiệt.

2. THANG NHIỆT ĐỘ

Nguyên lí đo nhiệt độ của nhiệt kế

Nhiệt độ đo trên nhiệt kế được xác định thông qua giá trị của một đại lượng vật lí mà đại lượng này phụ thuộc vào nhiệt độ theo một quy luật đã biết.

Với nhiệt kế thủy ngân, nhiệt độ được xác định dựa trên hiện tượng dãn nở vì nhiệt của thủy ngân. Thông qua việc xác định độ cao cột thủy ngân ở các nhiệt độ khác nhau, ta xác định được nhiệt độ cần đo.

Với nhiệt kế điện trở, nhiệt độ được xác định thông qua biểu thức sự phụ thuộc điện trở của vật theo nhiệt độ, từ giá trị điện trở đo được, ta xác định được nhiệt độ cần đo.

Thang nhiệt độ

Thang nhiệt độ Celsius

Thang nhiệt độ Celsius dùng hai mốc nhiệt độ là nhiệt độ đóng băng và nhiệt độ sôi của nước tinh khiết. Khoảng cách giữa hai nhiệt độ này được chia thành 100 phần bằng nhau, mỗi phần là 1 độ. Vì được chia thành 100 phần bằng nhau nên ban đầu thang Celsius được gọi là thang nhiệt độ bách phân (centigrade).

Nhiệt độ trong thang Celsius thường được kí hiệu bằng chữ $t$, đơn vị là độ C (^oC). Các nhiệt độ cao hơn 0 ^oC có giá trị dương, thấp hơn 0 ^oC có giá trị âm.

@202726070896@

b) Thang nhiệt độ Kelvin

Trong thang nhiệt độ Kelvin mọi nhiệt độ đều có giá trị dương, dùng hai mốc nhiệt độ:

• Nhiệt độ thấp nhất mà các vật có thể có được gọi là "Độ không tuyệt đối". Ở nhiệt độ không tuyệt đối, tất cả các chất đều có động năng chuyển động nhiệt của các phân tử bằng 0 và thế năng của chúng là tối thiểu. Trong thang Celsius, độ không tuyệt đối là -273,15 ^oC.
• Nhiệt độ mà nước tinh khiết có thể tồn tại đồng thời ở cả ba thể rắn, lỏng và hơi, trong trạng thái cân bằng nhiệt ở áp suất tiêu chuẩn (nhiệt độ này có độ lớn là 0,01 ^oC), được gọi là nhiệt độ điểm ba của nước.

Nhiệt độ không tuyệt đối

Nhiệt độ không tuyệt đối (0 K) là nhiệt độ mà tại đó động năng chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật chất bằng không và thế năng của chúng là tối thiểu.

Chuyển đổi nhiệt độ giữa các thang đo

Gọi $t$ là giá trị nhiệt độ của vật theo thang nhiệt độ Celcius và $T$ là giá trị nhiệt độ của vật đó theo thang nhiệt đô Kelvin thì:

$T\,(K)=t\,(^\circ C)+273,15$

Có thể áp dụng biểu thức gần đúng:

$T\,(K)=t\,(^\circ C)+273$

1. Khi cho hai vật chênh lệch nhiệt độ tiếp xúc nhau, năng lượng nhiệt luôn truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn. Quá trình truyền nhiệt kết thúc khi hai vật ở cùng nhiệt độ (trạng thái cân bằng nhiệt).

2. Trong thang nhiệt độ Kelvin, nhiệt độ được kí hiệu là $T$ (đơn vị là K). Trong thang nhiệt độ Celcius, nhiệt độ được kí hiệu là $t$ (đơn vị là ^oC). Một độ chia trên thang nhiệt độ Kelvin bằng một độ chia trên thang nhiệt độ Celcius.

3. Nhiệt độ không tuyệt đối (0 K) là nhiệt độ mà tại đó động năng chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật chất bằng không và thế năng của chúng là tối thiểu.