Temperatura i skale temperatur

około 10 minut
W tej lekcji1/12

Zrób tak: lewą dłoń włóż do zimnej wody, prawą do ciepłej. Po minucie zanurz obie w letniej. Ta sama woda — lewej dłoni wyda się ciepła, prawej zimna. Twoje zmysły nie mierzą temperatury, tylko różnicę. Dlatego fizyk nie ufa wrażeniom, tylko termometrowi.

Temperatura mierzy ruch cząsteczek

Cząsteczki każdego ciała nieustannie się poruszają — drgają, obracają się, zderzają. Nigdy nie stoją w miejscu.

Skala Celsjusza — dwa punkty odniesienia

Skala Celsjusza (°C) opiera się na dwóch łatwych do powtórzenia zjawiskach:

°C-20020406080100100 °C — woda wrze0 °C — lód topnieje
Skala Celsjusza opiera się na dwóch punktach

Skala Kelvina — od zera bezwzględnego

Skala Kelvina (K) to skala, której używa fizyka. Jej zero to zero bezwzględne: temperatura, w której cząsteczki mają najmniejszą możliwą energię. Niżej zejść się nie da — temperatura mniejsza niż 0 K po prostu nie istnieje.

Przeliczamy 27°C na kelwiny

  1. 1

    Termometr w pracowni pokazuje 27°C. Szukamy tej samej temperatury w kelwinach.

    t=27°C,T=?t = 27°\text{C},\quad T = ?

    Jak myślisz, ile wyjdzie?

  2. 2

    Zapisujemy wzór. Do temperatury w stopniach Celsjusza dodajemy 273.

    T=t+273T = t + 273
  3. 3

    Podstawiamy dane i dodajemy.

    T=27+273=300 KT = 27 + 273 = 300\text{ K}
  4. 4

    W drugą stronę robimy odwrotnie — odejmujemy 273.

    t=T−273=300−273=27°Ct = T - 273 = 300 - 273 = 27°\text{C}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 4 kroków odsłonięte.

Cztery temperatury na obu skalach

Te same cztery sytuacje zapisane w obu skalach. Zwróć uwagę, że różnica między kolumnami jest wszędzie ta sama — równe 273:

Sytuacja°CK
zero bezwzględne−2730
topnienie lodu0273
pokój20293
wrzenie wody100373
Twoja kolej

W pokoju jest 20°C. Ile to kelwinów? Wpisz samą liczbę.

Pułapka! W kelwinach nie ma stopni

Błąd w zapisie. Bardzo często słychać „stopni Kelvina” i widać zapis °K. Oba są niepoprawne:

Pułapka! Temperatura to nie ciepło

Drugi częsty błąd: używanie słów „temperatura” i „ciepło” zamiennie. To dwie różne wielkości:

Z kelwinów na °C i różnica temperatur

  1. 1

    Termometr w chłodni pokazuje 258 K. Ile to stopni Celsjusza?

    T=258 K,t=?T = 258\text{ K},\quad t = ?
  2. 2
    °C-30-20-1001020300 °C — topnienie lodu,czyli 273 K
    258 K to na skali Celsjusza −15°C

    Przekształcamy wzór — z kelwinów odejmujemy 273.

    t=T−273=258−273=−15°Ct = T - 273 = 258 - 273 = -15°\text{C}
  3. 3

    Teraz różnica temperatur. Woda ogrzała się z 20°C do 30°C.

    Δt=30°C−20°C=10°C\Delta t = 30°\text{C} - 20°\text{C} = 10°\text{C}
  4. 4

    Sprawdźmy to samo w kelwinach: 20°C to 293 K, a 30°C to 303 K.

    ΔT=303 K−293 K=10 K\Delta T = 303\text{ K} - 293\text{ K} = 10\text{ K}
  5. 5

    Wynik jest ten sam. Różnica 10°C to dokładnie różnica 10 K, bo obie skale mają tak samo duże działki. Przy różnicach 273 nigdzie nie dodajemy.

    Δt=10°C⇔ΔT=10 K\Delta t = 10°\text{C} \quad \Leftrightarrow \quad \Delta T = 10\text{ K}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 5 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Rano termometr pokazywał −5°C, a w południe 288 K. O ile stopni Celsjusza wzrosła temperatura? Wpisz samą liczbę.

°C-20-10010203040
Termometr o poranku

Ściąga do zapamiętania

Czym jest temperatura i jak przeliczać °C na K?

Temperatura to miara średniej energii kinetycznej cząsteczek — im szybciej się poruszają, tym jest wyższa. Skala Celsjusza: 0°C to topnienie lodu, 100°C to wrzenie wody pod normalnym ciśnieniem. Skala Kelvina zaczyna się od zera bezwzględnego: 0 K = −273°C i niżej zejść się nie da. Przeliczamy: T[K] = t[°C] + 273 oraz t[°C] = T[K] − 273, np. 27°C = 300 K. W kelwinach nie ma stopni — piszemy 300 K, nigdy 300 °K. Różnica temperatur jest w obu skalach taka sama: 10°C to 10 K.

Sprawdź się!

Odpowiedziano na 0 z 5 pytań

Skróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.

1

Temperatura ciała jest miarą:

2

Najniższa temperatura, jaka może istnieć, to:

3

Który zapis temperatury w skali Kelvina jest poprawny?

4

Termometr w pracowni pokazuje 27°C. Ile to kelwinów?

°C-20-100102030405060
Termometr w pracowni
5

Woda w garnku ogrzała się o 10°C. O ile kelwinów wzrosła jej temperatura?

°C010203040506070809010030 °C — po ogrzaniu20 °C — przed ogrzaniem
Woda w garnku: pomiar przed ogrzaniem i po ogrzaniu
Następny temat
Energia wewnętrzna ciała