Номер 7, страница 129 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

7. Как строится абсолютная температурная шкала? Что принято за единицу абсолютной (термодинамической) температуры?

7. Абсолютная температурная шкала, также известная как шкала Кельвина или термодинамическая температурная шкала, строится на основе фундаментальных законов термодинамики. Её построение основано на двух ключевых принципах.

Во-первых, за начало отсчета ($\text{0}$ K) на этой шкале принят абсолютный нуль. Это теоретически минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело. При абсолютном нуле кинетическая энергия поступательного движения частиц вещества стремится к нулю. Экспериментально установлено, что абсолютный нуль соответствует температуре $-273,15$ °C.

Во-вторых, размер единицы измерения, кельвин (К), был выбран равным размеру градуса по шкале Цельсия. Это означает, что изменение температуры на $\text{1}$ К в точности равно изменению температуры на $\text{1}$ °C.

Исторически для точной калибровки шкалы использовалась вторая реперная точка — тройная точка воды. Это уникальное состояние, при котором вода, лед и водяной пар находятся в термодинамическом равновесии. Температура тройной точки воды была по определению принята равной $273,16$ К (что соответствует $0,01$ °C). Таким образом, кельвин определялся как $1/273,16$ часть термодинамической температуры тройной точки воды.

За единицу абсолютной (термодинамической) температуры в Международной системе единиц (СИ) принят кельвин (К).

Ответ: Абсолютная температурная шкала строится от абсолютного нуля ($\text{0}$ К), который является минимально возможной температурой и соответствует $-273,15$ °C. Размер единицы температуры — кельвина (К) — равен градусу Цельсия. За единицу абсолютной температуры принят кельвин (К).

8. Абсолютная температура ($\text{T}$), измеряемая в кельвинах (К), связана с температурой по шкале Цельсия ($\text{t}$), измеряемой в градусах Цельсия (°C), простым линейным соотношением. Это обусловлено тем, что размер единицы температуры в обеих шкалах одинаков (один кельвин равен одному градусу Цельсия), но точки отсчета (нули шкал) смещены относительно друг друга.

Ноль абсолютной шкалы ($\text{0}$ К) соответствует температуре $-273,15$ °C.

Поэтому для перевода температуры из градусов Цельсия в кельвины используется формула:

$T = t + 273,15$

А для обратного перевода, из кельвинов в градусы Цельсия, используется формула:

$t = T - 273,15$

Например, температура таяния льда ($t = 0$ °C) соответствует $T = 0 + 273,15 = 273,15$ К, а температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении ($t = 100$ °C) соответствует $T = 100 + 273,15 = 373,15$ К.

Ответ: Абсолютная температура $\text{T}$ связана с температурой по шкале Цельсия $\text{t}$ соотношением $T = t + 273,15$.