Bài 3. Nhiệt độ. Thang nhiệt độ - Nhiệt kế

Nhiệt độ: là đại lượng đặc trưng cho mức độ nóng lạnh của vật.

Bản chất: Nhiệt độ liên quan đến chuyển động nhiệt của các phân tử. Nhiệt độ càng cao, động năng phân tử càng lớn.

Đặc điểm:

• Nhiệt độ là đại lượng vô hướng
• Đo bằng nhiệt kế
• Quyết định chiều truyền nhiệt tự nhiên

Thang Celsius (°C):

• Do Anders Celsius đề xuất năm 1742
• Nhiệt độ nước đá tan: 0°C
• Nhiệt độ nước sôi (ở 1 atm): 100°C
• Khoảng cách chia thành 100 phần bằng nhau

Đặc điểm:

• Sử dụng rộng rãi trong đời sống
• Thích hợp cho nghiên cứu và đời sống hàng ngày

Thang Fahrenheit (°F):

• Do Daniel Fahrenheit đề xuất năm 1724
• Nhiệt độ hỗn hợp nước-đá-lông: 0°F
• Nhiệt độ cơ thể người khỏe mạnh: 96°F
• Nhiệt độ nước sôi: 212°F

Công thức chuyển đổi:

$$T(°F) = \frac{9}{5}T(°C) + 32$$

$$T(°C) = \frac{5}{9}(T(°F) - 32)$$

Sử dụng: Chủ yếu ở Anh, Mỹ và một số nước khác.

Thang Kelvin (K):

• Do Lord Kelvin đề xuất năm 1848
• Điểm 0 tuyệt đối: 0 K = -273,15°C
• Nước đá tan: 273,15 K
• Nước sôi: 373,15 K

Công thức chuyển đổi:

$$T(K) = T(°C) + 273,15$$

$$T(°C) = T(K) - 273,15$$

Đặc điểm:

• Là thang nhiệt độ nhiệt động học
• Không âm (T ≥ 0)
• Sử dụng trong vật lý và hóa học

Nhiệt kế: Dụng cụ đo nhiệt độ.

Nguyên tắc hoạt động: Dựa vào sự giãn nở vì nhiệt của các chất.

Các loại nhiệt kế:

• Nhiệt kế thủy ngân: Hoạt động theo sự giãn nở của thủy ngân
• Nhiệt kế rượu: Dùng rượu màu
• Nhiệt kế hồng ngoại: Đo nhiệt độ từ xa
• Nhiệt kế điện trở: Dựa vào sự thay đổi điện trở
• Cặp nhiệt điện: Dựa vào hiệu điện thế

Độ chia nhỏ nhất: Khoảng nhiệt độ nhỏ nhất mà nhiệt kế có thể đo được.