Номер 7, страница 99 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 3. Температура. Газовые законы. Параграф 3.12. Примеры решения задач. Вопросы - номер 7, страница 99.

Условие.

7. Сделайте презентацию «Температурные шкалы: виды, особенности».

Решение.

Температура — это физическая величина, характеризующая степень нагретости тела и являющаяся мерой средней кинетической энергии его частиц. Для количественного измерения температуры были созданы различные температурные шкалы, которые определяются набором реперных (опорных) точек, таких как точки замерзания и кипения воды.

Шкала Цельсия (°C)

Это наиболее широко используемая в мире температурная шкала. Она была предложена шведским астрономом Андерсом Цельсием в 1742 году. Изначально шкала была «перевернутой» (0° за точку кипения и 100° за точку замерзания), но позже её привели к современному виду.
Особенности:
- Является эмпирической шкалой, основанной на фазовых переходах воды при стандартном атмосферном давлении.
- Реперные точки: 0 °C — температура плавления льда, 100 °C — температура кипения воды.
- Интервал между реперными точками разделен на 100 равных частей, называемых градусами Цельсия.
- Используется в большинстве стран мира для бытовых и многих научных и технических целей.

Шкала Фаренгейта (°F)

Эта шкала была предложена немецким физиком Габриелем Фаренгейтом в 1724 году. Она до сих пор является основной в США и нескольких других странах.
Особенности:
- Также является эмпирической шкалой.
- Реперные точки выбраны иначе: 32 °F — температура замерзания воды, 212 °F — температура кипения воды. За 0 °F была принята температура замерзания смеси воды, льда и хлорида аммония.
- Интервал между точками замерзания и кипения воды составляет 180 градусов, что делает градус Фаренгейта меньше градуса Цельсия ($1 \text{ °F} = 5/9 \text{ °C}$).
- Считается некоторыми более удобной для измерения температуры воздуха в быту из-за меньшего размера градуса и того, что диапазон от 0 °F до 100 °F хорошо покрывает типичные погодные условия.

Шкала Кельвина (K)

Это абсолютная термодинамическая шкала, предложенная Уильямом Томсоном (лордом Кельвином) в 1848 году. Она является основной единицей измерения температуры в Международной системе единиц (СИ).
Особенности:
- Является абсолютной шкалой, так как ее начало отсчета (0 K) совпадает с абсолютным нулём — теоретической температурой, при которой прекращается тепловое движение частиц. Отрицательных значений на этой шкале не существует.
- Величина одного кельвина (K) точно равна величине одного градуса Цельсия (°C).
- Шкала не использует слово «градус», говорят просто «кельвин».
- Связана со шкалой Цельсия простым сдвигом: температура тройной точки воды принята равной 273,16 K, что соответствует 0,01 °C. Абсолютный ноль (0 K) равен -273,15 °C.
- Используется преимущественно в научных исследованиях, особенно в физике и химии.

Формулы перевода между шкалами

Для пересчета температуры из одной шкалы в другую используются следующие соотношения:
- Из Цельсия в Фаренгейты: $T_F = T_C \cdot \frac{9}{5} + 32$
- Из Фаренгейтов в Цельсии: $T_C = (T_F - 32) \cdot \frac{5}{9}$
- Из Цельсия в Кельвины: $T_K = T_C + 273.15$
- Из Кельвинов в Цельсии: $T_C = T_K - 273.15$

Ответ: Презентация на тему «Температурные шкалы: виды, особенности» должна освещать три основные шкалы: Цельсия, Фаренгейта и Кельвина.
Виды и особенности:
1. Шкала Цельсия (°C) — эмпирическая, основана на точках замерзания (0 °C) и кипения (100 °C) воды, является мировым стандартом для бытового использования.
2. Шкала Фаренгейта (°F) — эмпирическая, с точками замерзания (32 °F) и кипения (212 °F) воды, используется в США.
3. Шкала Кельвина (K) — абсолютная термодинамическая, с началом в точке абсолютного нуля (0 K), является стандартом в науке (СИ).
Важной частью презентации является демонстрация формул для перевода значений температуры между этими шкалами, так как они имеют разные точки отсчета и разную величину градуса (кроме Цельсия и Кельвина).