Содержание
- Какая связь между шкалой Цельсия и шкалой Кельвина?
- О различных температурных шкалах
- Шкалы температур
- КЕЛЬВИНА ШКАЛА
- Шкала Кельвина и применение закона идеального газа (часть 3) | Термодинамика | Физика
- Температура и основные температурные шкалы (Фаренгейт, Цельсий, Кельвин)
В текущее время принято последующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F — 32), другими словами изменение температуры на 1 °F соответствует изменению на 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.
Какая связь между шкалой Цельсия и шкалой Кельвина?
Хотя вы сможете быть знакомы с понятием температуры, многие люди путают его с теплом. Температура — это мера того, как горяча либо холодна одна вещь по сопоставлению с другой (содержание в ней термический энергии), тогда как тепло — это движение термический энергии меж объектами с различной температурой.
Температура обычно измеряется по трем разным шкалам: по Фаренгейту (выражается в °F), по Цельсию (°C) и по шкале Кельвина (K). В указателях температуры употребляются материалы, которые расширяются либо сжимаются при нагревании либо охлаждении для определения температуры. К примеру, ртутные либо спиртовые указатели температуры содержат в себе резервуар с жидкостью, который расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении, в итоге чего столб воды удлиняется либо укорачивается при изменении температуры воды.
шкала Цельсия
Шкала Цельсия представляет собой температурную шкалу, введенную Андерсом Цельсиусом в 1972 году. Когда она в первый раз была введена, 100 0 употребляется для обозначения точки замерзания воды, а 0 0 — для обозначения точки кипения воды. Эти значения меняются как 0 0 для представления точки плавления и 100 0 для представления точки кипения воды. Шкала Цельсия также известна как шкала Цельсия. Эта шкала имеет 100 равных делений, каждое из которых соответствует 1 0 C. Самая низкая температура, которая вероятна на шкале Цельсия, составляет -273 0 C, приобретенная методом преобразования абсолютного нуля температуры в градусы Цельсия.
шкала Кельвина
Шкала Кельвина — это температурная шкала, введенная лордом Кельвином в 1848 году и основанная на термодинамических принципах, характеристики которых не зависят от какого-нибудь вещества. Точка замерзания по шкале Кельвина находится на абсолютном нуле. Эта шкала имеет точку замерзания 273 К и точку кипения 373 К. Шкала Кельвина также известна как шкала температуры СИ.
Возможна ли отрицательная температура Кельвина?
Самая низкая температура, которую может иметь вещество, равна абсолютному нулю. При этой температуре частички снутри вещества не могут двигаться и полное движение меж частичками прекращается. Так как абсолютный ноль по шкале Кельвина равен 0 К, и вещество не может охлаждаться далее, потому отрицательная температура Кельвина невозможна, но есть несколько тестов, в каких ученым удалось получить газ с отрицательной температурой Кельвина.
Что такое Абсолютная температура?
Температура, при которой атомы и молекулы соединения имеют меньше энергии, чем эта определенная температура, именуется абсолютной температурой. Это точка, выше которой вещество не может охлаждаться, а движение частиц газа равно нулю. Ее также можно именовать термодинамической температурой. Эта температура соответствует абсолютному нулю температурной шкалы.
Преимущества использования шкалы Кельвина перед шкалой Цельсия
- Изменение температуры по шкале Цельсия не дает представления об объеме либо кинетической энергии веществ, так как их абсолютная температура не равна 0.
- В то время как шкала Кельвина дает ясное понятие об объеме и кинетической энергии газов, так как их абсолютная температура равна 0 К.
- Шкала Кельвина является термодинамической, тогда как шкала Цельсия, с другой стороны, такой не является.
- Шкала Кельвина линейна с абсолютным нулем.
- Все законы безупречного газа, которые включают температуру, принимают температуру по шкале Кельвина, так как шкала Цельсия не зависит линейно от абсолютного нуля и может давать неверные результаты.
Связь между шкалой Цельсия и температурной шкалой Кельвина
Шкала Цельсия и шкала Кельвина употребляются для измерения температуры, и в обеих шкалах употребляются одни и те же единицы измерения. Разница в том, что шкала Цельсия начинается с 0, тогда как шкала Кельвина начинается с 273. Так как такое же количество делений делается, если одна единица температуры возрастает по шкале Цельсия, то же самое происходит и со шкалой Кельвина. Температура по шкале Кельвина равна сумме температуры по шкале Цельсия и исходной точки шкалы Кельвина (273К).
- Преобразование температуры по шкале Цельсия в температуру по шкале Кельвина: температура по шкале Кельвина (K) = 273 + температура по шкале Цельсия ( 0 C)
- Преобразование температуры по шкале Кельвина в температуру по шкале Цельсия: Температура по шкале Цельсия ( 0 C) = Температура по шкале Кельвина (K) – 273
Примеры проблем
Задачка 1. Температура кипения вещества «Х» равна 100 0 C. Каково значение температуры кипения «Х» в Кельвинах (К)?
Решение:
Given,
Boiling point temperature in Celsius scale = 100 0 C
In order to convert Celsius scale temperature to Kelvin scale temperature we use formula,
K = 273 + 0 C
K = 273 + 100 C
K = 373 K
The boiling point of ‘X’ in Kelvin is 373K
Задачка 2: конвертировать 321 К в 0 С.
Решение:
Given,
Temperature in Kelvin scale = 321 K
According to the relationship between Kelvin scale and Celsius scale,
C = k – 273
C = 321 – 273
C = 48 0 C
Value of temperature in Celsius scale is 48 0 C.
Задачка 3: перевести 90 0 C в кельвины.
Решение:
Given,
Temperature in Celsius scale = 90 0 C
According to the relationship between Kelvin scale and Celsius scale,
K = 273 + 0 C
K = 273 + 90 C
K = 363 K
Value of temperature in Kelvin scale is 363 K.
Задачка 4: перевести -67 0 C в кельвины.
Решение:
Given,
Temperature in Celsius scale = -67 0 C
According to the relationship between Kelvin scale and Celsius scale,
K = 273 + 0 C
K = 273 + (-67) C
K = 206 K
Value of temperature in Kelvin scale is 206 K.
Задачка 5: Вещество «А» бурлит при температуре 66,5 0 С и имеет температуру замерзания при -60 0 С. Найдите температуру замерзания и кипения вещества «А» в Кельвинах?
Решение:
Given,
Boiling point temperature in Celsius scale = 66.5 0 C
Freezing point temperature in Celsius scale = -60 0 C
In order to convert Celsius scale temperature to Kelvin scale temperature we use formula,
K = 273 + 0 C
Boiling point:
K = 273 + 66.5 C
K = 339.5 K
The boiling point of ‘A’ in Kelvin is 339.5 K
Freezing point:
K = 273 + (-60) C
K = 213 K
The Freezing point of ‘A’ in Kelvin is 213 K
Задача 6: преобразовать 300 К в 0 С.
Решение:
Given,
Temperature in Kelvin scale = 300 K
According to the relationship between Kelvin scale and Celsius scale,
C = k – 273
C = 300 – 273
C = 27 0 C
Value of temperature in Celsius scale is 27 0 C.
Задача 7: преобразовать 297 К в 0 С.
Решение:
Given,
Temperature in Kelvin scale = 297 K
According to the relationship between Kelvin scale and Celsius scale,
C = k – 273
C = 297 – 273
C = 24 0 C
Value of temperature in Celsius scale is 24 0 C.
О различных температурных шкалах
Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости алкогольных напитков и температуры называются одинаково — градусами.
Из того, что температура — это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах (т.е. в системе СИ в джоулях). Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно-кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах — градусах.
Шкала Кельвина
Шкалы температур
В термодинамике используется шкала Кельвина, в какой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.
Шкала Цельсия
В быту используется шкала Цельсия, в какой за 0 принимают точку замерзания воды, а за 100° точку кипения воды при атмосферном давлении. Поскольку температура замерзания и кипения воды недостаточно хорошо определена, в текущее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен кельвину, абсолютный ноль принимается за −273,15 °C. Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь. Ноль Цельсия — особая точка для метеорологии , поскольку замерзание атмосферной воды существенно всё меняет.
Шкала Фаренгейта
В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры тела человека. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.
В текущее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F — 32), другими словами изменение температуры на 1 °F соответствует изменению на 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.
Шкала Реомюра
Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.
Единица — градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)
В текущее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.
Пересчёт температуры между основными шкалами
Кельвин
Цельсий
Фаренгейт
Кельвин (K)
Цельсий (°C)
КЕЛЬВИНА ШКАЛА
КЕЛЬВИНА ШКАЛА КЕЛЬВИНА ШКАЛА, абсолютная термодинамическая температурная шкала. Названа по имени лорда Кельвина (У. Томсона), впервые предложившего принцип ее построения (1848). Не находится в зависимости от свойств термометрического вещества (начало отсчета — абсолютный нуль температуры). Единица шкалы Кельвина — кельвин (К) — основная единица СИ, определяется как 1/ 273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды и равен градусу Цельсия: 1К=1шC.
Современная энциклопедия . 2023 .
Смотреть что такое «КЕЛЬВИНА ШКАЛА» в других словарях:
- КЕЛЬВИНА ШКАЛА — часто применяемое наименование термодинамич. температурной шкалы. Названа в честь У. Томсона, впервые (1848) предложившего принцип построения температурной шкалы на основе второго начала термодинамики. Физический энциклопедический словарь. М.:… … Физическая энциклопедия
- Кельвина шкала — КЕЛЬВИНА ШКАЛА, абсолютная термодинамическая температурная шкала. Названа по имени лорда Кельвина (У. Томсона), впервые предложившего принцип ее построения (1848). Не находится в зависимости от свойств термометрического вещества (начало отсчета абсолютный нуль… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
- КЕЛЬВИНА ШКАЛА — часто применяемое наименование термодинамической температурной шкалы. Названа по имени У. Томсона (Кельвина), впервые предложившего (1848) принцип построения такой шкалы … Большой Энциклопедический словарь
- Кельвина шкала — часто применяемое наименование термодинамической температурной шкалы. Названа по имени У. Томсона (Кельвина), впервые предложившего (1848) принцип построения такой шкалы. * * * КЕЛЬВИНА ШКАЛА КЕЛЬВИНА ШКАЛА, часто применяемое наименование… … Энциклопедический словарь
- Кельвина шкала — часто применяемое наименование термодинамической температурной шкалы (см. Температурные шкалы). Названа по имени английского физика У. Томсона (Кельвина), впервые (1848) предложившего принцип построения такой шкалы … Большая советская энциклопедия
- КЕЛЬВИНА ШКАЛА — часто применяемое наименование термодинамической температурной шкалы. Названа по имени У. Томсона (Кельвина), впервые предложившего (1848) принцип построения такой шкалы … Естествознание. Энциклопедический словарь
- Кельвина шкала — см. Градус Кельвина … Судьба эпонимов. Словарь-справочник
- шкала Кельвина — Термодинамическая шкала абсолютных температур [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN thermodynamic Kelvin temperature scaleTKTS … Справочник технического переводчика
- шкала Келвина — Термодинамическая шкала температуры (ТК), в какой 0°K=–273.16°C (1K=1°C). Syn.: абсолютная температурная шкала; температурная шкала Кельвина … Словарь по географии
- Шкала Отношений — метрическая шкала, для которой возможно лишь преобразование подобия, т.е. умножение шкальных значений на константу, выступающей единицей измерения. По шкале отношений происходит измерение массы в килограммах, длины в метрах, температуры в… … Психологический словарь