Giải SGK Vật lý 12 CTST Bài 2. Thang nhiệt độ có đáp án

Có một số thang đo nhiệt độ như thang nhiệt độ Celsius, Kelvin, Fahrenheit,…

Để chuyển đổi nhiệt độ giữa các thang đo ta sử dụng các công thức chuyển đổi sau:

$T\left(K\right)=t(°C)+273$: thang nhiệt độ Celsius sang thang nhiệt độ Kelvin.

$t(°C)=T\left(K\right)-273$: thang nhiệt độ Kelvin sang thang nhiệt độ Celsius.

Dự đoán: chiều truyền năng lượng nhiệt từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

Đề xuất phương án thí nghiệm:

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.

- Không phải vì chiếc bàn gỗ có nhiệt độ cao hơn.

- Do kim loại dẫn nhiệt tốt hơn nên khi chạm tay vào, tay ta bị mất nhiệt lượng nhanh hơn, do đó cảm giác lạnh hơn khi sờ vào gỗ.

- Để biết được nhiệt độ của các vật ta dùng nhiệt kế.

Ví dụ:

- Thả cục sắt được nung nóng vào chậu nước lạnh, một lúc sau cục sắt nguội đi, nước ấm lên. Năng lượng nhiệt truyền từ cục sắt vào nước.

- Khi nấu thức ăn bằng bếp ga, năng lượng nhiệt từ ngọn lửa truyền cho thực phẩm trong nồi, làm chín thực phẩm.

- Nhiệt kết thuỷ ngân hoạt động dựa trên hiện tượng giãn nở vì nhiệt.

- Nhiệt kế điện trở hoạt động dựa trên hiện tượng thông qua sự phụ thuộc của điện trở theo nhiệt độ.

– Nguyên lí đo nhiệt độ của cảm biến hồng ngoại.

Hồng ngoại là sóng có bước sóng dài hơn ánh sáng khả kiến (ánh sáng có thể nhìn thấy được). Mắt người bình thường có thể thấy ánh sáng có bước sóng khoảng từ 0,36 µm tới 0,72 µm. Phần hồng ngoại của phổ kéo dài bước sóng từ 0,7 µm đến 1000 µm. Trong dải sóng này, chỉ các tần số từ 0,7 µm đến 20 µm được sử dụng để đo nhiệt độ thực tế hàng ngày. Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại sẽ phát ra theo đường thẳng đến bề mặt của vật và nhận về các chùm tia phản xạ mang năng lượng để tính toán nhiệt độ cần đo.

- Cách sử dụng nhiệt kế hồng ngoại điện tử:

Đầu tiên, bạn cần mở nắp đậy đầu đo của máy, sau đó ấn nút ON/MEM để khởi động máy. Khi đó, kèm theo 2 tiếng bíp thì các biểu tượng chức năng sẽ xuất hiện trên màn hình LCD.

Để đo thân nhiệt, bạn cần để đầu đo nhiệt độ cách trán, nách, tai từ 1 đến 3 cm và nhiệt kế cần được giữ nguyên trong quá trình đo.

Bạn ấn giữ nút START, trong vòng từ 1 đến 3 giây quá trình đo sẽ hoàn thành, thời gian này còn phụ thuộc vào từng dòng máy. Tiếng bíp dài được vang lên báo hiệu cho bạn quá trình đo đã kết thúc.

Trong vòng 5 giây, bạn sẽ nhận được kết quả đo nhiệt độ được hiển thị trên màn hình LCD. Để tắt máy, bạn chỉ cần ấn và giữ nút ON/MEM cho đến khi xuất hiện chữ OFF trên màn hình.