Sıcaklık ölçeği formülü ve termometre kalibrasyonu

Sıcaklık ölçekleri ve termometre kalibrasyonu için örnek sorular ve formüller

Sıcaklık ölçeği

1. Santigrat derece termometre ölçeğine göre ılık suyun sıcaklığı 45 derecedir. Fahrenheit ölçeğine göre bu sıcaklık kaç derecedir?

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

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
T_C = 45^oC
Soruldu: T_F = ….. ^oF ?
Cevap :

Doğru cevap D şıkkıdır.

2. Alışılmadık bir termometre, suyun donma noktasını -15 ^° S ve kaynama noktasını +60 ^° S olarak kabul eden bir ölçüm ölçeği kullanmaktadır. Termometre 10°S değerini gösteriyorsa, Fahrenheit ölçeğindeki sıcaklık değeri kaçtır?

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

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Suyun donma noktası = -15^oS
Suyun kaynama noktası = +60^oS
Sorulan: 10^oS = …..^oF
Cevap :
Fahrenheit ölçeğinde suyun donma noktası 32 derecedir.^oSuyun kaynama noktası 212°F'dir.^oF. Suyun donma noktası ile kaynama noktası arasında 212 derecelik bir fark vardır.^o - 32^o = 180^o.
Celsius ölçeğinde suyun donma noktası 0'dır.^oC ve suyun kaynama noktası 100'dür.^oC. Suyun donma noktası ile kaynama noktası arasında 100°C'lik bir sıcaklık farkı vardır.^o - 0^o = 100^o.
S ölçeğinde suyun donma noktası -15'tir.^oS ve suyun kaynama noktası 60'tır.^oSuyun donma noktası ile kaynama noktası arasında 60 derecelik bir fark vardır.^o – (-15^o) = 60^o + 15^o = 75^o.

Santigrat ölçeğini Celsius ölçeğine dönüştürün:

Celsius'u Fahrenheit'e dönüştürün:

Doğru cevap D şıkkıdır.

Termometre kalibrasyonu

3. Alkolle dolu bir cam tüp termometre olarak kullanılacaktır. Tüpün ucu erimiş buzla temas ettiğinde alkol sütununun yüksekliği 4 cm, kaynar suyla temas ettiğinde ise 28 cm'dir. Alkol sütununun yüksekliğini 16 cm yapan su sıcaklığı kaçtır? ^oC
A. 67,7
B. 50
C. 16
D. 12
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Borunun ucu erimiş buzla temas ettiğinde alkol sütununun yüksekliği = 4 cm
Borunun ucu kaynar suyla temas ettiğinde alkol kolonunun yüksekliği = 28 cm
Soru: Alkol kolonunun 16 cm yüksekliğe ulaşmasını sağlayan su sıcaklığı kaçtır? ^oC
Cevap :
Buzun eridiği sıcaklık 0'dır.^oC, böylece alkol kolonunun yüksekliği 4 cm olur, bu da 4'e eşdeğerdir.^oC. Kaynar suyun sıcaklığı 100'dür.^oC, böylece alkol kolonunun yüksekliği 28 cm olur, bu da 100'e eşdeğerdir.^oC.

Alkol kolonunun yükseklik farkı 28 cm – 4 cm = 24 cm'dir.
Celsius sıcaklık ölçeğindeki fark 100'dür.^oC - 0^oC = 100^oC.

100^oC / 24 cm = 4,17 ^oC / cm
Dolayısıyla 1 cm yüksekliğindeki alkol kolonu 4,17'ye eşdeğerdir. ^oC.

Alkol kolonunun yüksekliği 4 cm olduğunda, su sıcaklığı 0'dır.^oC. Alkol kolonunun yüksekliği 16 cm ise, suyun sıcaklığı kaç santigrat derecedir? 16 cm – 4 cm = 12 cm. Yani 12 x 4,17 = 50,04 ^oC.
Doğru cevap B şıkkıdır.

4. Termometre ölçeğini belirlemek için neye ihtiyaç duyulmaz?
A. üst sabit nokta
B. kaynama noktası
C. alt sabit nokta
D. ölçek genişliği
Pembahasan
Termometre ölçeğini belirlemek için gereken şey, üst sabit nokta (kaynama noktası) ve alt sabit noktadır (donma noktası). Dolayısıyla, yukarıdaki soruya göre termometre ölçeğini belirlemek için ölçek genişliğine ihtiyaç duyulmaz.
Doğru cevap D şıkkıdır.

5. Derecelendirilmemiş bir termometre cıva içerir. Buzun içine konulduğunda cıva sütunu 5 cm uzunluğundadır ve kaynar suyun içine konulduğunda cıva sütunu 30 cm uzunluğundadır. Termometre 25'i gösterdiğinde...^oC cıva sütununun uzunluğu…
6,25 cm
B.10,25 cm
C 11,25 cm
D.22,50 cm
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Erimiş buza batırıldığında cıva sütununun uzunluğu = 5 cm
Kaynar suya konulduğunda cıva sütununun uzunluğu = 30 cm
Soru: Termometre 25'i gösterdiğinde cıva sütununun uzunluğu nedir?^oC
Cevap :
Buzun erime sıcaklığı (buz eriyor) 0'dır.^oDolayısıyla C, cıva sütununun uzunluğu 5 cm'dir ve bu da 0'e eşdeğerdir.^oC. Kaynar suyun sıcaklığı 100'dür.^oDolayısıyla C, cıva sütununun uzunluğu 30 cm'dir ve bu da 100'e eşdeğerdir.^oC.

Cıva sütununun uzunlukları arasındaki fark 30 cm – 5 cm = 25 cm'dir.
Celsius sıcaklık ölçeğindeki fark 100'dür.^oC - 0^oC = 100^oC.

25 cm / 100^oC = 0,25 cm / ^oC
Cıva sütununun 0,25 cm artması, su sıcaklığının 1 °C artmasına eşdeğerdir.

Su sıcaklığı 0 olduğunda^oC'de, cıva sütununun uzunluğu 5 cm'dir. Dolayısıyla su sıcaklığı 25 ise...^oC şıkkı doğruysa, cıva sütununun uzunluğu 5 cm + (0,25 x 25) = 5 cm + 6,25 cm = 11,25 cm'dir.
Doğru cevap C şıkkıdır.