Номер 8, страница 129 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

8. Каково соотношение между температурами по шкале Цельсия и шкале Кельвина?

Что принято за единицу абсолютной (термодинамической) температуры?

За единицу абсолютной (термодинамической) температуры в Международной системе единиц (СИ) принят кельвин (обозначение: К). Кельвин является одной из семи основных единиц СИ.

Абсолютная термодинамическая шкала (шкала Кельвина) является фундаментальной, поскольку её нулевая точка — абсолютный нуль ($\text{0}$ К) — соответствует состоянию, в котором прекращается тепловое движение частиц вещества (атомов, молекул). Это самая низкая возможная температура.

Согласно современной (с 2019 года) переопределённой системе СИ, кельвин определяется через фиксацию численного значения постоянной Больцмана $\text{k}$, которая равна $1.380649 \times 10^{-23}$ Дж/К. Таким образом, кельвин равен изменению термодинамической температуры, которое приводит к изменению тепловой энергии $\text{kT}$ на $1.380649 \times 10^{-23}$ Дж.

До 2019 года кельвин определялся как $1/273.16$ часть термодинамической температуры тройной точки воды (состояния, в котором вода может одновременно существовать в твёрдом, жидком и газообразном состояниях).

Ответ: Единицей абсолютной (термодинамической) температуры является кельвин (К).

Каково соотношение между температурами по шкале Цельсия и шкале Кельвина?

Шкала Цельсия (°C) и шкала Кельвина (К) связаны простым линейным соотношением. Размер единицы измерения в обеих шкалах одинаков, то есть изменение температуры на 1 кельвин равно изменению температуры на 1 градус Цельсия ($ \Delta T(\text{K}) = \Delta t(^\circ\text{C}) $).

Различие между шкалами заключается в выборе нулевой точки:

• В шкале Цельсия за $\text{0}$ °C принята температура замерзания воды при нормальном атмосферном давлении.
• В шкале Кельвина за $\text{0}$ К принят абсолютный нуль температуры, при котором тепловое движение частиц прекращается. Эта температура соответствует $-273.15$ °C.

Таким образом, для перевода температуры из градусов Цельсия ($\text{t}$) в кельвины ($\text{T}$) используется следующая формула:

$T = t + 273.15$

Где $\text{T}$ – температура в кельвинах (К), а $\text{t}$ – температура в градусах Цельсия (°C).

Соответственно, для обратного перевода из кельвинов в градусы Цельсия формула выглядит так:

$t = T - 273.15$

Например, температура кипения воды ($100$ °C) по шкале Кельвина составляет $100 + 273.15 = 373.15$ К.

При решении многих практических задач для упрощения расчетов часто используют округленное значение: $T = t + 273$.

Ответ: Соотношение между абсолютной температурой $\text{T}$ по шкале Кельвина и температурой $\text{t}$ по шкале Цельсия выражается формулой: $T = t + 273.15$.