Eksempelspørsmål og formler for temperaturskalaer og termometerkalibrering
Temperaturskala
1. Temperaturen på varmt vann ifølge Celsius-termometerskalaen er 45. Ifølge Fahrenheit-skalaen er denne temperaturen….
En 25
B. 57
C. 81
D. 113
Diskusjon
Det er kjent at:
TC = 45oC
Spurt: TF = ….. oF?
Jawab:
Det riktige svaret er D.
2. Et uvanlig termometer bruker en måleskala med et frysepunkt for vann på -15 ° S og et kokepunkt for vann på +60 ° S. Hvis termometeret viser en verdi på 10 °S, er temperaturverdien på Fahrenheit-skalaen….
En 28o
B. 35o
C. 57o
D. 92o
Diskusjon
Det er kjent at:
Frysepunkt for vann = -15oS
Vannkokepunkt = +60oS
Spurt: 10oS = …oF
Jawab:
På Fahrenheit-skalaen er frysepunktet for vann 32oF og kokepunktet for vann er 212oF. Det er en forskjell på 212 mellom frysepunktet og kokepunktet for vanno - 32o = 180o.
På Celsius-skalaen er frysepunktet for vann 0oC og vannkokepunktet er 100oC. Det er en forskjell på 100 °C mellom frysepunktet og kokepunktet for vann.o - 0o = 100o.
På S-skalaen er frysepunktet for vann -15oS og kokepunktet for vann er 60oS. Det er en forskjell på 60 mellom frysepunktet og kokepunktet for vanno – (-15o) = 60o + 15o = 75o.
Konverter S-skala til Celsius-skala:
Konverter Celsius til Fahrenheit-skalaen:
Det riktige svaret er D.
Kalibrering av termometer
3. Et glassrør fylt med alkohol vil bli brukt som termometer. Høyden på alkoholsøylen når enden av røret kommer i kontakt med smeltende is og kokende vann er henholdsvis 4 cm og 28 cm. Vanntemperaturen som gjør at alkoholsøylen blir 16 cm høy er….. oC
En 67,7
B. 50
C. 16
D. 12
Diskusjon
Det er kjent at:
Høyden på alkoholkolonnen når enden av røret er i kontakt med smeltet is = 4 cm
Høyden på alkoholkolonnen når enden av røret er i kontakt med kokende vann = 28 cm
Spørsmål: Vanntemperaturen som gjør at alkoholsøylen er 16 cm høy er... oC
Jawab:
Temperaturen der isen smelter (isen smelter) er 0oC slik at høyden på alkoholsøylen er 4 cm, tilsvarende 4oC. Temperaturen på kokende vann er 100oC slik at høyden på alkoholsøylen er 28 cm, tilsvarende 100oC.
Høydeforskjellen på alkoholsøylen er 28 cm – 4 cm = 24 cm.
Forskjellen i Celsius-temperaturskalaen er 100oC - 0oC = 100oC.
100oC / 24 cm = 4,17 oC / cm
Så en 1 cm høy alkoholsøyle tilsvarer 4,17 oC.
Når høyden på alkoholsøylen er 4 cm, er vanntemperaturen 0oC. Hvis høyden på alkoholsøylen er 16 cm, hva er temperaturen på vannet i Celsius? 16 cm – 4 cm = 12 cm. Så 12 x 4,17 = 50,04 oC.
Det riktige svaret er B.
4. Det som ikke er nødvendig for å bestemme termometerets skala er….
A. øvre fikspunkt
B. kokepunkt
C. nedre fikspunkt
D. skalabredde
Diskusjon
Det som trengs for å bestemme termometerskalaen er det øvre fikspunktet (kokepunktet) og det nedre fikspunktet (frysepunktet). Så det som ikke trengs for å bestemme termometerskalaen basert på spørsmålet ovenfor er skalabredden.
Det riktige svaret er D.
5. Et ikke-gradert termometer inneholder kvikksølv. Når det plasseres i is, er kvikksølvsøylen 5 cm lang, og når det plasseres i kokende vann, er kvikksølvsøylen 30 cm lang. Når termometeret viser 25oC lengden på kvikksølvsøylen er….
A. 6,25 cm
B. 10,25 cm
Ca. 11,25 cm
D. 22,50 cm
Diskusjon
Det er kjent at:
Lengden på kvikksølvsøylen når den settes inn i smeltet is = 5 cm
Lengde på kvikksølvsøylen når den plasseres i kokende vann = 30 cm
Spørsmål: Lengden på kvikksølvsøylen når termometeret viser 25oC
Jawab:
Smeltetemperaturen til is (isen smelter) er 0oC derfor er lengden på kvikksølvsøylen 5 cm, som tilsvarer 0oC. Temperaturen på kokende vann er 100oC derfor er lengden på kvikksølvsøylen 30 cm, som tilsvarer 100oC.
Forskjellen i lengden på kvikksølvsøylen er 30 cm – 5 cm = 25 cm.
Forskjellen i Celsius-temperaturskalaen er 100oC - 0oC = 100oC.
25 cm / 100oC = 0,25 cm / oC
Hvis kvikksølvsøylen øker med 0,25 cm, tilsvarer det å øke vanntemperaturen med 1 oC.
Når vanntemperaturen er 0oC, lengden på kvikksølvsøylen er 5 cm. Så hvis vanntemperaturen er 25oC, så er lengden på kvikksølvsøylen 5 cm + (0,25 x 25) = 5 cm + 6,25 cm = 11,25 cm.
Det riktige svaret er C.
