Vzorec teplotní stupnice a kalibrace teploměru

Příklady otázek a vzorců pro teplotní stupnice a kalibraci teploměrů

Teplotní stupnice

1. Teplota teplé vody podle Celsiovy stupnice teploměru je 45. Podle Fahrenheitovy stupnice je tato teplota….

A. 25
B. 57
C. 81
D. 113

Diskuse
Je známo, že:
T_C = 45^oC
Zeptal se: T_F = ….. ^oF?
Odpověď:

Správná odpověď je D.

2. Neobvyklý teploměr používá měřicí stupnici s bodem tuhnutí vody -15 ^° S a bodem varu vody +60 ^° S. Pokud teploměr ukazuje hodnotu 10 °S, je hodnota teploty ve Fahrenheitově stupnici….

A. 28^o
B. 35^o
C. 57^o
D. 92^o

Diskuse
Je známo, že:
Bod tuhnutí vody = -15^oS
Bod varu vody = +60^oS
Zeptal se: 10^oS = …..^oF
Odpověď:
Na Fahrenheitově stupnici je bod tuhnutí vody 32^oF a bod varu vody je 212^oF. Mezi bodem tuhnutí a bodem varu vody je rozdíl 212^o - 32^o = 180^o.
Na Celsiově stupnici je bod tuhnutí vody 0^oC a bod varu vody je 100^oC. Mezi bodem tuhnutí a bodem varu vody je rozdíl 100 °C.^o - 0^o = 100^o.
Na stupnici S je bod tuhnutí vody -15^oS a bod varu vody je 60^oS. Mezi bodem tuhnutí a bodem varu vody je rozdíl 60^o – (-15^o) = 60^o + 15^o = 75^o.

Převeďte stupnici S na stupnici Celsia:

Převeďte stupnici Celsia na stupnici Fahrenheita:

Správná odpověď je D.

Kalibrace teploměru

3. Skleněná trubice naplněná lihem bude sloužit jako teploměr. Výška sloupce lihu, když se konec trubice dostane do kontaktu s tajícím ledem a vroucí vodou, je 4 cm, respektive 28 cm. Teplota vody, při které je výška sloupce lihu 16 cm, je… ^oC
A. 67,7
B. 50
C. 16
D. 12
Diskuse
Je známo, že:
Výška sloupce alkoholu, když je konec trubky v kontaktu s roztaveným ledem = 4 cm
Výška sloupce alkoholu, když je konec trubky v kontaktu s vroucí vodou = 28 cm
Otázka: Teplota vody, při které je sloupec alkoholu vysoký 16 cm, je... ^oC
Odpověď:
Teplota, při které led taje (led taje), je 0^oC tak, aby výška alkoholového sloupce byla 4 cm, což odpovídá 4^oTeplota vroucí vody je 100 °C.^oC tak, aby výška alkoholového sloupce byla 28 cm, což odpovídá 100^oC.

Rozdíl ve výšce lihového sloupce je 28 cm – 4 cm = 24 cm.
Rozdíl na teplotní stupnici Celsia je 100^oC - 0^oC = 100^oC.

100^oC / 24 cm = 4,17 ^oC / cm
Takže 1 cm vysoký alkoholový sloupec odpovídá 4,17. ^oC.

Pokud je výška sloupce alkoholu 4 cm, teplota vody je 0 °C.^oC. Pokud je výška sloupce lihu 16 cm, jaká je teplota vody ve stupních Celsia? 16 cm – 4 cm = 12 cm. Takže 12 x 4,17 = 50,04 ^oC.
Správná odpověď je B.

4. K určení stupnice teploměru není potřeba….
A. horní pevný bod
B. bod varu
C. dolní pevný bod
Šířka stupnice D.
Diskuse
Pro určení stupnice teploměru je potřeba horní pevný bod (bod varu) a dolní pevný bod (bod tuhnutí). Co tedy pro určení stupnice teploměru na základě výše uvedené otázky není potřeba, je šířka stupnice.
Správná odpověď je D.

5. Nestupňovaný teploměr obsahuje rtuť. Po umístění do ledu je rtuťový sloupec dlouhý 5 cm a po umístění do vroucí vody je rtuťový sloupec dlouhý 30 cm. Když teploměr ukazuje 25^oC délka rtuťového sloupce je….
A. 6,25 cm
B. 10,25 cm
Cca 11,25 cm
D. 22,50 cm
Diskuse
Je známo, že:
Délka rtuťového sloupce po vložení do roztaveného ledu = 5 cm
Délka rtuťového sloupce po umístění do vroucí vody = 30 cm
Otázka: Délka rtuťového sloupce, když teploměr ukazuje 25^oC
Odpověď:
Teplota tání ledu (led taje) je 0^oC je tedy délka rtuťového sloupce 5 cm, což odpovídá 0^oTeplota vroucí vody je 100 °C.^oC je tedy délka rtuťového sloupce 30 cm, což odpovídá 100^oC.

Rozdíl v délce rtuťového sloupce je 30 cm – 5 cm = 25 cm.
Rozdíl na teplotní stupnici Celsia je 100^oC - 0^oC = 100^oC.

25 cm / 100^oC = 0,25 cm / ^oC
Pokud se rtuťový sloupec zvýší o 0,25 cm, je to ekvivalentní zvýšení teploty vody o 1 °C.

Když je teplota vody 0^oC, délka rtuťového sloupce je 5 cm. Pokud je tedy teplota vody 25^oC pak délka rtuťového sloupce je 5 cm + (0,25 x 25) = 5 cm + 6,25 cm = 11,25 cm.
Správná odpověď je C.