Chuyển đổi nhiệt độ

Thang đo Celsius và Fahrenheit là hai thang đo nhiệt độ khác nhau. Nếu nhiệt độ của một vật được đo và biểu thị bằng độ Celsius, và sau đó chúng ta muốn biểu thị nhiệt độ của vật đó bằng độ Fahrenheit, chúng ta sẽ chuyển đổi từ độ Celsius sang độ Fahrenheit. Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách chuyển đổi hoặc thực hiện các thay đổi về nhiệt độ.

Chuyển đổi nhiệt độ - 1Ở áp suất 1 atm, nhiệt độ điểm đóng băng đối với nhiệt kế Celsius bằng 0. oC, trong khi thang đo nhiệt độ Fahrenheit = 32 oNgược lại, ở áp suất 1 atm, nhiệt độ điểm hóa hơi của nhiệt kế thang Celsius bằng 100 oC, trong khi thang đo nhiệt độ Fahrenheit = 212 oF. Hãy quan sát hình ảnh bên dưới!

Tìm hiểu thêm

Thang đo nhiệt kế

Các loại thang đo nhiệt kế

Để sử dụng nhiệt kế đo nhiệt độ, nó cần được xác định trên một thang đo. Hai thang đo nhiệt kế thường được sử dụng là thang Celsius và thang Fahrenheit. Thang đo nhiệt độ được sử dụng phổ biến nhất ở Indonesia là thang Celsius. Tên gọi khác của thang Celsius là thang độ C. Độ C = một trăm độ. Thang Fahrenheit thường được sử dụng ở Hoa Kỳ hoặc các quốc gia có mùa đông lạnh. Một thang đo nhiệt độ đặc biệt quan trọng trong khoa học là thang đo tuyệt đối, hay thang Kelvin. Thang Kelvin sẽ được thảo luận sau.

Thang đo Celsius và Fahrenheit sử dụng điểm đóng băng và điểm sôi của nước làm điểm cố định. Điểm đóng băng của một chất là nhiệt độ mà tại đó pha rắn và pha lỏng đạt trạng thái cân bằng nhiệt . Ngược lại, điểm sôi của một chất là nhiệt độ mà tại đó pha lỏng và pha khí đạt trạng thái cân bằng nhiệt. Điểm đóng băng và điểm sôi luôn thay đổi theo áp suất không khí, vì vậy trước tiên cần phải xác định áp suất không khí. Chúng ta thường sử dụng áp suất tiêu chuẩn, là 1 atm (một atmosphere). Atmosphere là đơn vị đo áp suất không khí.

Tìm hiểu thêm

Hiệu chuẩn nhiệt kế

Hiệu chuẩn nhiệt kế là quá trình tạo ra thang đo trên nhiệt kế. Dưới đây là một số bước để hiệu chuẩn nhiệt kế : Đầu tiên , chuẩn bị một nhiệt kế thủy ngân hoặc nhiệt kế cồn không có thang đo. Thứ hai , chuẩn bị đủ đá. Thứ ba , chuẩn bị đủ nước. Thứ tư , chuẩn bị một ấm đun nước có thể dùng để đun sôi nước. Thứ năm , cho đá và nước vào một vật chứa (nước và đá có cùng khối lượng). Sau đó, đặt nhiệt kế vào vật chứa có nước và đá.

Tìm hiểu thêm

Định nghĩa về nhiệt kế

Nhiệt kế là thiết bị được thiết kế để đo nhiệt độ . Có nhiều loại nhiệt kế, nhưng tất cả đều hoạt động dựa trên cùng một nguyên lý. Thông thường, chúng ta sử dụng các vật liệu đo nhiệt, là những vật liệu có tính chất thay đổi theo nhiệt độ. Nếu nhiệt độ của một vật thay đổi, hình dạng và kích thước của nó cũng thay đổi. Hầu hết các nhiệt kế sử dụng các vật liệu giãn nở hoặc co lại khi nhiệt độ thay đổi.

Tìm hiểu thêm

Định luật không của nhiệt động lực học

Vật liệu về Định luật Nhiệt động lực học thứ không

Cho đến nay, chúng ta mới chỉ xem xét trạng thái cân bằng nhiệt giữa hai vật thể tiếp xúc với nhau. Để hiểu sâu hơn về khái niệm cân bằng nhiệt, hãy xem xét ba vật thể (gọi chúng là vật thể A, vật thể B và vật thể C). Ví dụ, vật thể B và C không chạm vào nhau, nhưng vật thể A tiếp xúc với vật thể B và vật thể A tiếp xúc với vật thể C. Quan sát hình ảnh bên dưới.

Định luật không của nhiệt động lực họcVì vật A và B đang tiếp xúc với nhau, nên chúng ở trạng thái cân bằng nhiệt, và tương tự vật A và C cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt. Vậy vật B và C, không tiếp xúc với nhau, có ở trạng thái cân bằng nhiệt không?

Tìm hiểu thêm

Cân bằng nhiệt

Vật liệu cân bằng nhiệt

Bạn đã bao giờ uống trà đá chưa? Trà đá được pha bằng cách trộn nước trà nóng với đá. Sau khi khuấy hoặc để yên trong vài giây hoặc vài phút, hỗn hợp nước trà nóng và đá sẽ biến thành trà đá mát lạnh. Nước trà nóng có nhiệt độ cao hơn, trong khi đá có nhiệt độ thấp hơn. Khi nước trà nóng được trộn với đá trong một vật chứa như ly, một phần nhiệt từ nước nóng sẽ truyền sang đá, vì vậy nhiệt độ của trà đá thấp hơn nhiệt độ của nước nóng và cao hơn nhiệt độ của đá.

Tìm hiểu thêm

Truyền nhiệt bằng bức xạ

Bạn sẽ cảm thấy thế nào nếu mặc quần áo đen vào một ngày nóng hoặc khi tập thể dục ban ngày? So sánh với khi bạn mặc quần áo trắng? Nếu mặc quần áo đen vào ban ngày, bạn sẽ dễ cảm thấy nóng. Tại sao lại như vậy? Khoảng cách giữa mặt trời và trái đất vào buổi sáng gần như giống với khoảng cách giữa mặt trời và trái đất vào buổi trưa và buổi tối. Vậy tại sao buổi sáng và buổi tối lại mát hơn, còn buổi chiều lại nóng hơn? Câu trả lời cho những câu hỏi này liên quan đến sự truyền nhiệt bằng bức xạ.

Tìm hiểu thêm

Truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt

Nếu bạn ngồi trên một chiếc ghế gỗ, bề mặt của ghế gỗ sẽ trở nên ấm. Ngược lại, nếu bạn ngồi trên một chiếc ghế làm bằng nhựa hoặc kim loại, bề mặt của ghế kim loại hoặc nhựa sẽ không cảm thấy ấm sau khi ngồi lên. Tại sao bề mặt của ghế gỗ lại ấm, trong khi bề mặt của ghế kim loại thì không? Tại sao ngủ trên sàn nhà lạnh mà không có nệm lại có thể gây đau? Bạn đã bao giờ mặc một chiếc áo khoác lạnh chưa? Tại sao hầu hết các áo khoác lạnh lại được làm bằng len? Vẫn còn rất nhiều điều cần suy nghĩ và đặt câu hỏi liên quan đến chủ đề truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt.

Tìm hiểu thêm

Truyền nhiệt bằng đối lưu

Bạn đã bao giờ đến bãi biển vào một ngày nắng chưa? Vào một ngày nắng, luôn có gió thổi từ biển vào đất liền trên bãi biển. Tại sao luôn có gió trên bãi biển và tại sao lại có gió biển (gió thổi từ biển vào đất liền) vào ban ngày, còn gió đất liền (gió thổi từ đất liền ra biển) lại xảy ra vào ban đêm? Tại sao mây lại kéo đến sườn núi vào mùa mưa? Tại sao gió lại có cảm giác mát lạnh? Câu trả lời cho những câu hỏi này liên quan đến nhiệt dung riêng của đất và biển, sự giãn nở, mật độ và sự truyền nhiệt đối lưu . Bằng cách hiểu rõ và chính xác chủ đề này, bạn có thể trả lời các câu hỏi trên và những câu hỏi khác mà bạn có thể thắc mắc sau này.

Tìm hiểu thêm

Truyền nhiệt

Có ba loại truyền nhiệt , bao gồm truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt, truyền nhiệt bằng đối lưu và truyền nhiệt bằng bức xạ.

Truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt. Khi một vật có nhiệt độ cao tiếp xúc với một vật có nhiệt độ thấp, năng lượng sẽ truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp. Năng lượng được thêm vào làm cho các nguyên tử và phân tử cấu tạo nên vật đó chuyển động nhanh hơn. Khi chuyển động, các phân tử có động năng (EK = ½ mv² ) . Các phân tử chuyển động nhanh hơn (với động năng lớn hơn) sẽ va chạm với các phân tử bên cạnh chúng. Những phân tử này sau đó lại va chạm với các phân tử khác bên cạnh chúng. Và cứ thế tiếp diễn. Vì vậy, các phân tử va chạm với nhau, truyền năng lượng cho nhau. Sự truyền nhiệt xảy ra thông qua các va chạm giữa các phân tử cấu tạo nên một vật được gọi là dẫn nhiệt. Dẫn nhiệt thường xảy ra trong chất rắn hoặc từ chất rắn sang chất lỏng (chất lỏng sang chất rắn) hoặc từ chất rắn sang chất khí (chất khí sang chất rắn).

Tìm hiểu thêm