Номер 3, страница 171, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

3. В чем отличие между абсолютной шкалой температуры и шкалой Цельсия? Что у них общего?

В чем отличие между абсолютной шкалой температур и шкалой Цельсия?

Абсолютная шкала температур (шкала Кельвина) и шкала Цельсия — это две системы измерения температуры, которые отличаются в первую очередь точкой отсчета и, как следствие, областью применения.

1. Нулевая точка. Это ключевое различие.

• У шкалы Цельсия за ноль ($0^\circ C$) принята температура замерзания воды при стандартном атмосферном давлении. Это относительная, эмпирически выбранная точка.

• У абсолютной шкалы за ноль ($0 K$) принят абсолютный нуль — теоретическая температура, при которой тепловое движение атомов и молекул полностью прекращается. Это самая низкая возможная температура в природе. Эта точка соответствует $-273.15^\circ C$.

2. Наличие отрицательных значений.

• Шкала Цельсия имеет как положительные, так и отрицательные значения.

• В абсолютной шкале (шкале Кельвина) отрицательных температур не существует, так как $0 K$ является ее нижней границей.

3. Применение.

• Шкала Цельсия удобна и широко используется в повседневной жизни, метеорологии и многих областях техники, где важны свойства воды.

• Абсолютная шкала является основной в науке (физике, химии), поскольку многие физические законы (например, уравнение состояния идеального газа $pV = \nu RT$) используют температуру, отсчитываемую от абсолютного нуля. Она является основной единицей температуры в системе СИ.

Формула для перевода температуры из градусов Цельсия ($\text{t}$) в кельвины ($\text{T}$) выглядит так:

$T(K) = t(^\circ C) + 273.15$

Ответ: Главное отличие состоит в выборе нулевой точки: $0^\circ C$ — это температура замерзания воды, в то время как $0 K$ — это абсолютный нуль (минимально возможная температура). Из-за этого шкала Цельсия является относительной и имеет отрицательные значения, а шкала Кельвина — абсолютной и не имеет отрицательных значений.

Что у них общего?

Несмотря на различие в точках отсчета, у абсолютной шкалы и шкалы Цельсия есть одно фундаментальное сходство:

Размер единицы измерения.

Шаг (или "цена деления") обеих шкал одинаков. Это означает, что изменение температуры на один градус Цельсия ($1^\circ C$) в точности равно изменению температуры на один кельвин ($1 K$).

Например, если вода нагрелась с $20^\circ C$ до $50^\circ C$, изменение температуры составило $30^\circ C$. В кельвинах это соответствует нагреву с $293.15 K$ до $323.15 K$, и изменение температуры также составляет $30 K$.

Это равенство можно записать формулой:

$\Delta t(^\circ C) = \Delta T(K)$

где $\Delta$ (дельта) обозначает изменение величины.

Именно благодаря этому общему свойству перевод значений из одной шкалы в другую осуществляется простым сложением или вычитанием константы $273.15$, а не с помощью более сложного коэффициента, как, например, при переводе в градусы Фаренгейта.

Ответ: Общим для этих шкал является одинаковый размер единицы измерения: изменение температуры на $1^\circ C$ равно изменению температуры на $1 K$.