Bài 3 Nhiệt độ. Thang nhiệt độ – nhiệt kế
Lớp 12Vật Lý12 câu hỏiBài tập
Phần 1
Câu 1
(Bài 3.1 trang 10 SBT Vật lí 12) Hãy tìm câu sai trong các câu sau:
ANhiệt độ của một vật là số đo nội năng của vật đó.
BNhiệt độ là đại lượng được dùng để mô tả mức độ nóng, lạnh của vật.
CNhiệt độ của một vật phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của các phân tử cấu tạo nên vật.
DNhiệt độ cho biết trạng thái cân bằng nhiệt của các vật tiếp xúc nhau và chiều truyền nhiệt năng.
Câu 2
(Bài 3.2 trang 10 SBT Vật lí 12) Chỉ số nhiệt độ của một vật khi ở trạng thái cân bằng nhiệt tính theo thang nhiệt độ Celsius so với nhiệt độ của vật đó tính theo thang nhiệt độ Kelvin sẽ
Athấp hơn chính xác là 273,15 độ.
Bcao hơn chính xác là 273,15 độ.
Cthấp hơn chính xác là 273,16 độ.
Dcao hơn chính xác là 273,16 độ.
Câu 3
(Bài 3.3 trang 10 SBT Vật lí 12) Trong nhiều nghiên cứu khoa học về nhiệt hay về sự phụ thuộc của các đại lượng đặc trưng của các vật liệu vào nhiệt độ,... người ta thường tính toán ở các nhiệt độ khác nhau nhưng nhiệt độ 300 K được chọn tính rất nhiều vì
A300 K là nhiệt độ được coi như nhiệt độ phòng trong điều kiện bình thường.
B300 K là nhiệt độ mà nhiều chất xảy ra sự chuyển thể.
C300 K là nhiệt độ mà thực nghiệm dễ đo đạc và quan sát.
D300 K là nhiệt độ chẵn nên dễ tính toán.
Câu 4
(Bài 3.4 trang 10 SBT Vật lí 12) Tìm câu sai trong các câu sau: Cho hai vật A và B làm bằng cùng một loại vật liệu tiếp xúc nhau, sẽ có sự truyền năng lượng nhiệt giữa hai vật nếu
Anội năng của vật A lớn hơn của vật B.
Bnhiệt độ của vật A lớn hơn của vật B.
Ctốc độ trung bình của các nguyên tử cấu tạo nên vật A lớn hơn của vật B.
Dlực tương tác giữa các nguyên tử của vật A lớn hơn của vật B.
Câu 5
(Bài 3.5 trang 10 SBT Vật lí 12) Khi đi tham quan trên các vùng núi cao sẽ có nhiệt độ thấp hơn nhiều dưới đồng bằng, chúng ta cần mang theo áo ấm để sử dụng vì
Amặc áo ấm để ngăn cơ thể mất nhiệt lượng quá nhanh.
Bmặc áo ấm để ngăn nhiệt độ cơ thể truyền ra ngoài môi trường.
Cmặc áo ấm để ngăn hơi lạnh truyền vào trong cơ thể.
Dmặc áo ấm để ngăn tia cực tím từ Mặt Trời.
Câu 6
(Bài 3.6 trang 11 SBT Vật lí 12) Nhiệt độ cơ thể một người khoẻ mạnh bằng 37 °C. Nếu đo bằng nhiệt kế thuỷ ngân kẹp trong nách khoảng 5 phút, nhiệt độ đo được là 36,2 °C. Phương án nào giải thích đúng sự chênh lệch này và xác định đúng nhiệt độ cơ thể người khoẻ mạnh theo thang Kelvin?
ADo nhiệt độ môi trường ngoài thường thấp hơn nhiệt độ cơ thể nên có sự truyền nhiệt lượng từ trong cơ thể ra ngoài, làm nhiệt độ ở da thấp hơn nhiệt độ cơ thể; nhiệt độ cơ thể theo thang Kelvin là 310,15 K, xấp xỉ 310 K.
BDo nhiệt kế thuỷ ngân luôn đo sai thấp hơn 0,8 °C; nhiệt độ cơ thể theo thang Kelvin là 300 K.
CDo cơ thể người khoẻ mạnh thực tế chỉ có nhiệt độ 36,2 °C; nhiệt độ cơ thể theo thang Kelvin là 273,15 K.
DDo nhiệt độ ở nách luôn cao hơn nhiệt độ bên trong cơ thể; nhiệt độ cơ thể theo thang Kelvin là 37 K.
Câu 7
(Bài 3.7 trang 11 SBT Vật lí 12) Nhiệt kế thuỷ ngân được chế tạo bao gồm một bầu nhỏ có chứa thuỷ ngân gắn với một ống thuỷ tinh có đường kính hẹp. Thể tích thuỷ ngân trong ống là không đáng kể so với thể tích của bầu. Thể tích thuỷ ngân thay đổi theo nhiệt độ và được thấy rõ qua sự thay đổi độ cao của thuỷ ngân trong ống. Không gian phía trên thuỷ ngân có thể được lấp đầy bằng nitrogen ở áp suất thấp. Hãy chọn phương án giải thích đúng cách chia các vạch hiển thị mức nhiệt độ theo thang Celsius.
AVì thuỷ ngân giãn nở đều theo nhiệt độ trong khoảng đo, chỉ cần xác định độ cao của cột thuỷ ngân tại hai mốc nhiệt độ xác định, chẳng hạn 0 °C và 50 °C, rồi chia đều khoảng giữa hai vạch đó thành 50 phần bằng nhau, mỗi phần ứng với 1 °C.
BVì thuỷ ngân không giãn nở theo nhiệt độ, các vạch chia được đặt ngẫu nhiên trên ống thuỷ tinh.
CVì nitrogen trong ống quyết định hoàn toàn độ cao của cột thuỷ ngân, chỉ cần chia vạch theo áp suất nitrogen.
DVì thể tích bầu nhiệt kế không đổi tuyệt đối, độ cao cột thuỷ ngân không phụ thuộc vào nhiệt độ.
Câu 8
(Bài 3.8 trang 11 SBT Vật lí 12) Thế nào là độ không tuyệt đối? Chúng ta có thể chế tạo được nhiệt kế thuỷ ngân tương tự như Hình 3.1 để đo được nhiệt độ tại độ không tuyệt đối không? Vì sao?
AĐộ không tuyệt đối là nhiệt độ mà tại đó động năng chuyển động nhiệt của các phân tử hoặc nguyên tử bằng 0 và thế năng của chúng là tối thiểu; không thể dùng nhiệt kế thuỷ ngân như Hình 3.1 để đo nhiệt độ này vì ở nhiệt độ quá thấp thuỷ ngân chuyển sang thể rắn và sự giãn nở nhiệt rất nhỏ.
BĐộ không tuyệt đối là 0 °C; có thể dùng nhiệt kế thuỷ ngân thông thường để đo vì thuỷ ngân vẫn ở thể lỏng tại mọi nhiệt độ.
CĐộ không tuyệt đối là nhiệt độ sôi của nước; không thể đo vì nước luôn bay hơi ở nhiệt độ này.
DĐộ không tuyệt đối là nhiệt độ mà các phân tử chuyển động nhanh nhất; có thể đo bằng mọi loại nhiệt kế thuỷ ngân.
Câu 9
(Bài 3.9 trang 11 SBT Vật lí 12) Thang nhiệt độ Fahrenheit lấy điểm chuẩn của nước đóng băng là 32 °F và nhiệt độ sôi của nước là 212 °F. Thân nhiệt bình thường của con người là 37 °C. Nhiệt độ tại New York vào một ngày đầu tháng 9 được dự báo là trong khoảng 75 °F – 94 °F. Phương án nào đổi đúng các nhiệt độ trên?
AThân nhiệt 37 °C tương ứng 98,6 °F; khoảng 75 °F – 94 °F tương ứng khoảng 23,9 °C – 34,4 °C.
BThân nhiệt 37 °C tương ứng 75 °F; khoảng 75 °F – 94 °F tương ứng khoảng 32 °C – 37 °C.
CThân nhiệt 37 °C tương ứng 100 °F; khoảng 75 °F – 94 °F tương ứng khoảng 15 °C – 25 °C.
DThân nhiệt 37 °C tương ứng 310 °F; khoảng 75 °F – 94 °F tương ứng khoảng 75 °C – 94 °C.
Câu 10
(Bài 3.10 trang 12 SBT Vật lí 12) Nếu nhiệt kế thuỷ ngân được chia độ theo cả thang Kelvin và thang Celsius ở hai bên thì các vạch chia ngang không thẳng hàng qua hai bên nhưng khoảng cách giữa hai vạch liền nhau của hai bên là bằng nhau. Hãy chọn phương án giải thích đúng.
AVì mỗi độ chia trong thang Celsius bằng một độ chia trong thang Kelvin nên khoảng cách giữa hai vạch liên tiếp bằng nhau; nhưng do T(K) = t(°C) + 273,15 nên các vạch tương ứng hai bên lệch nhau và không thẳng hàng.
BVì mỗi độ chia Kelvin lớn gấp đôi mỗi độ chia Celsius nên khoảng cách giữa hai vạch liên tiếp bằng nhau.
CVì thang Kelvin và thang Celsius có cùng mốc 0 nên các vạch tương ứng luôn thẳng hàng.
DVì nhiệt kế thuỷ ngân không thể chia theo thang Kelvin nên các vạch chia hai bên chỉ là hình vẽ minh hoạ.
Câu 11
(Bài 3.11 trang 12 SBT Vật lí 12) Một nhà khoa học khi nghiên cứu khả năng chịu nhiệt của một loại vật liệu mới thì phát hiện nhiệt độ nóng chảy của nó là 271,23 °C. Nhiệt độ nóng chảy trên theo thang Kelvin là
A544,38 K.
B271,23 K.
C273,15 K.
D2,08 K.
Câu 12
(Bài 3.12 trang 12 SBT Vật lí 12) Khi hạ thấp dần nhiệt độ của một số loại vật liệu qua một nhiệt độ Tc gọi là nhiệt độ chuyển pha siêu dẫn thì vật liệu sẽ sang pha siêu dẫn, lúc này nó sẽ có khả năng dẫn điện tốt với điện trở giảm nhanh về R = 0. Năm 1911, người ta phát hiện hiện tượng chuyển pha siêu dẫn đối với thuỷ ngân với Tc = 4,1 K. Năm 1993, một vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao HgBa₂Ca₂Cu₃O₈ có Tc = 134 K. Phương án nào đổi đúng các nhiệt độ trên sang thang Celsius và nêu đúng mục tiêu của hướng nghiên cứu này?
A4,1 K tương ứng -269,05 °C; 134 K tương ứng -139,15 °C; mục tiêu là tìm ra vật liệu có nhiệt độ chuyển pha siêu dẫn càng gần hoặc đạt tới nhiệt độ phòng để có thể ứng dụng thuận lợi.
B4,1 K tương ứng 277,25 °C; 134 K tương ứng 407,15 °C; mục tiêu là làm cho vật liệu nóng chảy nhanh hơn.
C4,1 K tương ứng 4,1 °C; 134 K tương ứng 134 °C; mục tiêu là tìm vật liệu có điện trở càng lớn càng tốt.
D4,1 K tương ứng -4,1 °C; 134 K tương ứng -134 °C; mục tiêu là làm vật liệu mất hoàn toàn khả năng dẫn điện.