Formula temperaturne lestvice in kalibracija termometra

Primeri vprašanj in formul za temperaturne lestvice in kalibracijo termometrov

Temperaturna lestvica

1. Temperatura tople vode po Celzijevi lestvici termometra je 45. Po Fahrenheitovi lestvici je ta temperatura ...

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

Razprava
Znano je, da:
T_C = 45^oC
Vprašano: T_F = ….. ^oF?
Odgovor:

Pravilen odgovor je D.

2. Nenavaden termometer uporablja merilno skalo s lediščem vode pri -15^oS in vrelišče vode +60^oS. Če termometer kaže vrednost 10°S, je vrednost temperature na Fahrenheitovi lestvici ...

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

Razprava
Znano je, da:
Zmrzišče vode = -15^oS
Vrelišče vode = +60^oS
Vprašano: 10^oS = …..^oF
Odgovor:
Na Fahrenheitovi lestvici je ledišče vode 32^oF in vrelišče vode je 212^oF. Med lediščem in vreliščem vode je razlika 212.^o - 32^o = 180^o.
Na Celzijevi lestvici je ledišče vode 0^oC, vrelišče vode pa je 100^oC. Med lediščem in vreliščem vode je razlika 100 °C.^o - 0^o = 100^o.
Na lestvici S je ledišče vode -15^oS in vrelišče vode je 60^oS. Med lediščem in vreliščem vode je razlika 60.^o – (-15^o) = 60^o + 15^o = 75^o.

Pretvori S-lestvico v Celzijevo lestvico:

Pretvori Celzijevo v Fahrenheitovo lestvico:

Pravilen odgovor je D.

Kalibracija termometra

3. Steklena cev, napolnjena z alkoholom, bo uporabljena kot termometer. Višina alkoholnega stebra, ko se konec cevke dotakne talečega se ledu in vrele vode, je 4 cm oziroma 28 cm. Temperatura vode, pri kateri je alkoholni steber višji od 16 cm, je ... ^oC
A. 67,7
B. 50
C. 16
D. 12
Razprava
Znano je, da:
Višina alkoholnega stebra, ko je konec cevi v stiku s stopljenim ledom = 4 cm
Višina alkoholnega stebra, ko je konec cevi v stiku z vrelo vodo = 28 cm
Vprašanje: Temperatura vode, pri kateri je alkoholni stolpec visok 16 cm, je ... ^oC
Odgovor:
Temperatura, pri kateri se led topi (led se topi), je 0^oC, tako da je višina alkoholnega stebra 4 cm, kar ustreza 4^oC. Temperatura vrele vode je 100^oC, tako da je višina alkoholnega stebra 28 cm, kar ustreza 100^oC.

Razlika v višini alkoholnega stebra je 28 cm – 4 cm = 24 cm.
Razlika na Celzijevi temperaturni lestvici je 100^oC - 0^oC = 100^oC.

100^oC / 24 cm = 4,17 ^oC/cm
Torej je 1 cm visok alkoholni stolpec enak 4,17 ^oC.

Ko je višina alkoholnega stebra 4 cm, je temperatura vode 0^oC. Če je višina alkoholnega stebra 16 cm, kolikšna je temperatura vode v Celziju? 16 cm – 4 cm = 12 cm. Torej je 12 x 4,17 = 50,04 ^oC.
Pravilen odgovor je B.

4. Za določitev skale termometra ni potrebno ...
A. zgornja fiksna točka
B. vrelišče
C. spodnja fiksna točka
D. širina lestvice
Razprava
Za določitev skale termometra je potrebna zgornja fiksna točka (vrelišče) in spodnja fiksna točka (ledišče). Torej za določitev skale termometra na podlagi zgornjega vprašanja ni potrebna širina skale.
Pravilen odgovor je D.

5. Nestopenjski termometer vsebuje živo srebro. Ko ga damo v led, je steber živega srebra dolg 5 cm, ko pa ga damo v vrelo vodo, je steber živega srebra dolg 30 cm. Ko termometer pokaže 25^oC dolžina živega srebra je ...
A. 6,25 cm
B. 10,25 cm
približno 11,25 cm
D. 22,50 cm
Razprava
Znano je, da:
Dolžina stebra živega srebra, ko ga vstavimo v stopljeni led = 5 cm
Dolžina stebra živega srebra v vreli vodi = 30 cm
Vprašanje: Dolžina živega srebra, ko termometer pokaže 25^oC
Odgovor:
Temperatura taljenja ledu (led se topi) je 0^oC je torej dolžina živosrebrnega stebra 5 cm, kar je enakovredno 0^oC. Temperatura vrele vode je 100^oC je torej dolžina živosrebrnega stebra 30 cm, kar je enakovredno 100^oC.

Razlika v dolžini živega srebra je 30 cm – 5 cm = 25 cm.
Razlika na Celzijevi temperaturni lestvici je 100^oC - 0^oC = 100^oC.

25 cm / 100^oC = 0,25 cm / ^oC
Če se steber živega srebra poveča za 0,25 cm, je to enakovredno povečanju temperature vode za 1 °C.

Ko je temperatura vode 0^oC je dolžina živega srebra 5 cm. Torej, če je temperatura vode 25^oC potem je dolžina živega srebra 5 cm + (0,25 x 25) = 5 cm + 6,25 cm = 11,25 cm.
Pravilen odgovor je C.