Номер 2, страница 14 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

2. Какие шкалы термометров вам известны? В чем их различие?

Существует несколько шкал для измерения температуры. Наиболее известными и широко используемыми являются шкалы Цельсия, Фаренгейта и Кельвина. Основное различие между ними заключается в выборе нулевой точки (начала отсчета) и в размере единицы измерения (градуса).

Шкала Цельсия (°C)

Эта шкала была предложена шведским ученым Андерсом Цельсием в 1742 году и является частью Международной системы единиц (СИ). В качестве опорных точек в ней используются температура плавления льда ($0$ °C) и температура кипения воды ($100$ °C) при стандартном атмосферном давлении. Промежуток между этими точками разделен на 100 равных частей, называемых градусами Цельсия. Эта шкала наиболее распространена в мире для бытовых и многих технических измерений.

Шкала Фаренгейта (°F)

Предложена немецким физиком Габриелем Фаренгейтом в 1724 году. Эта шкала используется в основном в США и некоторых других странах. В этой шкале точка замерзания воды составляет $32$ °F, а точка кипения — $212$ °F. Интервал между этими точками разделен на 180 градусов. Ноль по шкале Фаренгейта был изначально определен как температура замерзания смеси воды, льда и нашатыря.

Шкала Кельвина (K)

Эта шкала является абсолютной термодинамической шкалой, предложенной Уильямом Томсоном (лордом Кельвином) в XIX веке. Она используется в научных исследованиях, особенно в физике и химии. Единица измерения — кельвин (К) — является основной единицей температуры в системе СИ. Ноль по этой шкале ($0$ K) — это абсолютный нуль, теоретически минимально возможная температура, при которой прекращается тепловое движение молекул. Абсолютный нуль соответствует $-273.15$ °C. Точка замерзания воды в этой шкале — $273.15$ K, а точка кипения — $373.15$ K. Размер одного кельвина равен размеру одного градуса Цельсия.

Основные различия и связь между шкалами

Ключевые различия между шкалами:

1. Нулевая точка: У каждой шкалы своя точка отсчета (0°). У Цельсия — замерзание воды, у Кельвина — абсолютный нуль, у Фаренгейта — температура замерзания солевого раствора.

2. Размер градуса: Величина одного градуса на шкале Цельсия и Кельвина одинакова. Градус Фаренгейта меньше: $1$ °C равен $1.8$ °F.

3. Область применения: Цельсий — повседневное использование в большинстве стран. Фаренгейт — повседневное использование в США. Кельвин — научные расчеты.

Для перевода температуры из одной шкалы в другую используются следующие формулы:

Из Цельсия в Фаренгейты: $T_F = T_C \cdot 1.8 + 32$

Из Фаренгейтов в Цельсии: $T_C = (T_F - 32) / 1.8$

Из Цельсия в Кельвины: $T_K = T_C + 273.15$

Из Кельвинов в Цельсии: $T_C = T_K - 273.15$

Ответ: Наиболее известными шкалами термометров являются шкала Цельсия, шкала Фаренгейта и шкала Кельвина. Их основное различие заключается в выборе опорных точек (в частности, нулевой точки) и величине единицы измерения (градуса). Шкала Цельсия основана на точках замерзания ($0$ °C) и кипения ($100$ °C) воды. Шкала Фаренгейта использует другие опорные точки (замерзание воды при $32$ °F, кипение при $212$ °F). Шкала Кельвина является абсолютной, ее ноль ($0$ K) соответствует абсолютному нулю температуры, а размер единицы (кельвин) совпадает с градусом Цельсия.