Chuyển đổi các thang đo nhiệt độ (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Chuyển đổi các thang đo nhiệt độ lớp 12 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Chuyển đổi các thang đo nhiệt độ.

1. Phương pháp giải

• 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 độ Kelvin thì:

$T\left(K\right)=t(°C)+273$

$t(°C)=T\left(K\right)-273$

• 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 độ Fahrenheit thì:

$t\text{'}(°F)=32+1,8t(°C)$

$t(°C)=\frac{t\text{'}(°F)-32}{1,8}$

2. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1:

a) Nhiệt độ phòng khi đang bật điều hoà vào mùa hè là 27^oC. Nhiệt độ đó tương ứng với bao nhiêu độ K?

b) Nhiệt độ vào một ngày mùa hè ở Luân Đôn là 77 °F. Nhiệt độ đó tương ứng với bao nhiêu °C?

Hướng dẫn:

a) Nhiệt độ tính theo độ K: T = t + 273 = 27 + 273 = 300 K

b) Nhiệt độ tính theo độ C là: $\text{t}=\frac{77-32}{1,8}=25°\text{C}$

Ví dụ 2: Trung tâm nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN) vận hành một máy gia tốc hạt lớn (Large Hadron Collider) được sử dụng để tăng tốc các hạt. Trong máy gia tốc này có khoảng 9 600 nam châm chuyên dụng dùng để gia tốc proton. Các nam châm này được đặt trong môi trường lạnh đến –271,2 °C. Nhiệt độ này tương ứng với bao nhiêu kelvin (K). Biết nhiệt độ trung bình của không gian bên ngoài Trái Đất khoảng 3 K. So sánh giá trị nhiệt độ vừa tính được với nhiệt độ của không gian bên ngoài Trái Đất.

Hướng dẫn:

T = -271,2 + 273 = 1,8 K

Nhiệt độ này thấp hơn nhiệt độ của không gian bên ngoài Trái Đất.

Ví dụ 3: Một nhà hoá học nhận thấy có chất lỏng màu bạc trên sàn của phòng thí nghiệm và băn khoăn tự hỏi: không biết có ai đó đã đánh vỡ nhiệt kế thuỷ ngân mà không dọn dẹp cẩn thận. Nhà hoá học quyết định tìm hiểu xem chất lỏng màu bạc có đúng là thuỷ ngân không. Từ những kiểm tra của mình, nhà hóa học đã phát hiện ra nhiệt độ nóng chảy của chất đó là 275 K. Chất lỏng này có phải là thuỷ ngân hay không? Hãy giải thích câu trả lời của bạn.

Hướng dẫn:

Nhiệt độ nóng chảy đổi sang thang nhiệt độ Celsius: 273 - 275 = -2 °C. Chất lỏng đó không phải là thuỷ ngân.

3. Bài tập tự luyện

Câu 1: Khi hai vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau thì năng lượng nhiệt sẽ truyền một cách tự phát từ

A. vật có nhiệt độ thấp hơn sang vật có nhiệt độ cao hơn.

B. vật có khối lượng lớn hơn sang vật có khối lượng nhỏ hơn.

C. vật có thể tích lớn hơn sang vật có thể tích nhỏ hơn.

D. vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là D

Khi hai vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau thì năng lượng nhiệt sẽ truyền một cách tự phát từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

Câu 2: Hai hệ ở trạng thái cân bằng nhiệt thì

A. chúng nhất thiết phải ở cùng nhiệt độ.

B. chúng nhất thiết phải chứa cùng một lượng nhiệt.

C. chúng nhất thiết phải có cùng khối lượng.

D. chúng nhất thiết phải được cấu tạo từ cùng một chất.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là A

Hai hệ ở trạng thái cân bằng nhiệt thì chúng nhất thiết phải ở cùng nhiệt độ.

Câu 3: Nhiệt độ được dùng để xây dựng thang đo nhiệt độ trong thang nhiệt độ Celsius là

A. nhiệt độ nóng chảy của sáp nến và nhiệt độ sôi của rượu.

B. nhiệt độ nóng chảy của sáp nến và nhiệt độ sôi của nước.

C. nhiệt độ nóng chảy của nước đá và nhiệt độ sôi của sáp nến.

D. nhiệt độ nóng chảy của nước đá và nhiệt độ sôi của nước tinh khiết.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là D

Nhiệt độ được dùng để xây dựng thang đo nhiệt độ trong thang nhiệt độ Celsius là nhiệt độ nóng chảy của nước đá (0^oC) và nhiệt độ sôi của nước tinh khiết (100^oC).

Câu 4: Mối liên hệ giữa nhiệt độ đo theo thang nhiệt độ Celsius và nhiệt độ đo theo thang nhiệt độ Kelvin là

A. T(K) = t(°C)/273,15.                                  

B. t(°C) = T(K) – 273,15.

C. t(°C) = T(K)/273,15.                                   

D. t(°C) = 273,15 – T(K).

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là B

t(°C) = T(K) – 273,15.

Câu 5: Các vật không thể có nhiệt độ thấp hơn

A. 5 °C.                        

B. 100 K.                      

C. -250 °C.                   

D. -273,15 °C.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là D

Các vật không thể có nhiệt độ thấp hơn -273,15 °C ứng với 0 K.

Câu 6: Ở nhiệt độ không tuyệt đối, động năng chuyển động nhiệt của các phân tử

A. bằng không.                                               

B. đạt giá trị cực đại.

C. đạt giá trị cực tiểu.                                      

D. có giá trị khác không.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là A

Ở nhiệt độ không tuyệt đối, động năng chuyển động nhiệt của các phân tử bằng không.

Câu 7: Dụng cụ nào sau đây không phải là thang đo nhiệt độ.

A. Thang đo Kelvin.                                        

B. Thang đo Celsius.

C. Thang đo Richter.                                        

D. Thang đo Fahrenheit.

Đáp án đúng là C

Câu 8: Đơn vị đo nhiệt độ trong thang nhiệt Celsius là

A. K.                            

B. °F.                            

C. N.                             

D. °C.

Đáp án đúng là D

Câu 9: Nhiệt độ của một vật trong thang đo Kelvin là 19 K, nhiệt độ tương đương của nó trong thang độ Celsius là

A. -254 °C.                   

B. 273 °C.                     

C. -45 °C.                     

D. 100 °C.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là A

$t\left(°C\right)=t\left(K\right)-273=19-273=-254°C$

Câu 10: Nhiệt độ vào một ngày mùa hè ở Hà Nội là 35 °C. Nhiệt độ đó tương ứng với bao nhiêu độ F?

A. 59 °F.                       

B. 67 °F.                       

C. 95 °F.                       

D. 76 °F.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là C

$t\left(°F\right)=1,8t\left(°C\right)+32=95°F$

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 12 hay, chi tiết khác:

• Nội năng. Định luật 1 của nhiệt động lực học
• Các công thức tính nhiệt lượng
• Phương trình cân bằng nhiệt và các quá trình chuyển thể
• Bài tập tính số nguyên tử, phân tử, số mol, khối lượng khí
• Bài tập quá trình đẳng nhiệt – Định luật Boyle

---