Контрольные вопросы. 1. Что такое температура? Каков её физический смысл? 2. Какие опорные точки используются в шкале Цельсия? 3. Что такое абсолютный нуль температуры? Чему он равен по шкале Цельсия? 4. Почему абсолютная шкала называется абсолютной? 5. В каких странах используется шкала Фаренгейта? 6. Переведите 25 °C в Кельвины и Фаренгейты. 7. Переведите 300 K в градусы Цельсия. 8. Переведите 100 °F в градусы Цельсия. 9. При какой температуре показания по Цельсию и Фаренгейту совпадают? 10. Почему термометр нельзя вынимать из жидкости во время измерения?

Температура — физическая величина, характеризующая тепловое состояние тела. На молекулярном уровне она связана со средней кинетической энергией хаотического движения частиц: чем она больше, тем выше температура.

Опорные точки шкалы Цельсия при нормальном атмосферном давлении: таяние льда — 0 °C, кипение воды — 100 °C.

Абсолютный нуль — наименьшая возможная температура, соответствующая 0 K. По шкале Цельсия это −273,15 °C.

Шкала называется абсолютной, потому что её начало установлено на абсолютном нуле; значения температуры в кельвинах не бывают отрицательными.

Шкала Фаренгейта широко используется в США; она также применяется в некоторых других странах и территориях, в частности в Белизе и на Багамах.

Используем соотношения: \(T= t+273.15\), \(F=\frac{9}{5}t+32\).

Для \(t=25\ ^\circ\mathrm{C}\): \(T=25+273.15=298.15\ \mathrm{K}\); \(F=\frac{9}{5}\cdot25+32=77\ ^\circ\mathrm{F}\).

Переводим из кельвинов по формуле \(t=T-273.15\): \(t=300-273.15=26.85\ ^\circ\mathrm{C}\).

По формуле \(t=\frac{5}{9}(F-32)\): \(t=\frac{5}{9}(100-32)=\frac{340}{9}\approx37.8\ ^\circ\mathrm{C}\).

Приравниваем показания шкал: \(t=\frac{9}{5}t+32\). Тогда \(-\frac{4}{5}t=32\), откуда \(t=-40\). Показания совпадают при −40 °C и −40 °F.

Термометр должен находиться в измеряемой жидкости, пока не установится тепловое равновесие. Если вынуть его раньше, он начнёт обмениваться теплом с воздухом и его показание изменится.