Giáo án và PPT Vật lí 12 kết nối bài 3: Nhiệt độ. Thang nhiệt độ – nhiệt kế

BÀI 3: NHIỆT ĐỘ. THANG NHIỆT ĐỘ - NHIỆT KẾ

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Tùy theo việc điều chỉnh vòi nước mà khi rửa tay, ta có thể cảm thấy nước nóng hoặc lạnh. Năng lượng nhiệt đã truyền như thế nào giữa tay ta và nước trong mỗi trường hợp này? 

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

HOẠT ĐỘNG I. KHÁI NIỆM NHIỆT ĐỘ

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy trả lời các câu hỏi sau:

1. Tại sao có thể biết nước trong bình truyền nhiệt năng cho nước trong cốc?

2. Làm thế nào để nhận biết quá trình truyền nhiệt năng giữa nước trong bình và nước trong cốc đã kết thúc?

Sản phẩm dự kiến:

1.Có thể biết nước trong bình truyền nhiệt năng cho nước trong cốc bởi vì: nước trong cốc đang có nhiệt độ thấp hơn trong bình cách nhiệt. Mà khi đặt cốc nhôm vào bình cách nhiệt thì lúc sau cả cốc và bình cách nhiệt có nhiệt độ khoảng 45℃. Cho thấy được cốc nhôm đã nhận được một lượng nhiệt và bình cách nhiệt mất đi một lượng nhiệt bằng với lượng nhiệt mà cốc nhôm nhận được. Vậy nên ta có thể biết được nước trong bình cách nhiệt truyền nhiệt năng cho nước trong cốc chứ không phải là nước trong cốc truyền cho nước trong bình.

2. Để nhận biết quá trình truyền nhiệt năng giữa nước trong bình và nước trong cốc đã kết thúc. Ta hãy nhìn vào nhiệt kế, khi nào nhiệt kết của nước trong cốc và nước trong bình có nhiệt độ bằng nhau,

HOẠT ĐỘNG II. THANG NHIỆT ĐỘ - NHIỆT KẾ

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy cho biết khái niệm của thang nhiệt độ Celsius và thang nhiệt độ Kelvin? Nêu công thức chuyển đổi giữa hai thang nhiệt độ?

Sản phẩm dự kiến:

Thang nhiệt độ Celsius

- Thang Celsius là thang đo nhiệt độ có một mốc là nhiệt độ nóng chảy của nước đá tinh khiết (0⁰C) và mốc còn lại là nhiệt độ sôi của nước tinh khiết (100⁰C). Khoảng giữa hai mốc nhiệt độ này được chia thành 100 khoảng bằng nhau.

Thang nhiệt độ Kelvin

- Thang nhiệt độ Kelvin là thang đo nhiệt độ sử dụng mốc gồm hai nhiệt độ cố định:

+ Nhiệt độ không tuyệt đối, được định nghĩa là 0 K.

+ Nhiệt độ mà nước đá, nước và hơi nước có thể cùng tồn tại, được định nghĩa là 273,16 K.

- 0 K là nhiệt độ mà các phân tử có động năng chuyển động nhiệt bằng không và thế năng tương tác giữa chúng là tối thiểu.

Chuyển đổi giữa các thang nhiệt độ

- Sử dụng kí hiệu t (⁰C) để biểu diễn giá trị trên thang nhiệt độ Celsius và T (K) cho thang nhiệt độ Kelvin.

- Công thức chuyển đổi giữa hai thang nhiệt độ sẽ là:

T(K) = t (⁰C) + 273,15

t(⁰C) = T(K) - 273,15

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Thiết bị nào dùng để đo nhiệt độ được chế tạo dựa trên một số tính chất vật lí phụ thuộc vào nhiệt độ?

A. Ampe kế.

B. Công tơ điện. 

C. Nhiệt kế.

D. Vôn kế.

Câu 2: Tính chất vật lí được sử dụng nhiều trong việc chế tạo nhiệt kế là gì?

A. Sự truyền nhiệt.

B. Sự nở dài của chất rắn.

C. Đối lưu.

D. Sự nở vì nhiệt.

Câu 3: Khi hai vật có nhiệt độ chênh lệch tiếp xúc nhau thì nhiệt năng được truyền như thế nào?

A. Truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp.

B. Truyền từ vật có nhiệt độ thấp sang vật có nhiệt độ cao.

C. Không có sự truyền nhiệt năng giữa chúng.

D. Vật ở trạng thái cân bằng nhiệt.

Câu 4: Hai nhiệt độ dùng làm mốc của thang nhiệt độ Celsius là

A. Nhiệt độ đóng băng và nhiệt độ sôi của thiếc.

B. Nhiệt độ đóng băng và nhiệt độ sôi của rượu etylic.

C. Nhiệt độ đóng băng và nhiệt độ sôi của nước tinh khiết.

D. Nhiệt độ đóng băng và nhiệt độ sôi của thủy ngân.

Câu 5: Nhiệt độ cao nhất được chọn làm mốc trong thang nhiệt độ Kelvin có tính chất gì?

A. Là nhiệt độ mà nước tinh khiết có thể tồn tại đồng thời ở cả ba thể rắn, lỏng và hơi.

B. Là nhiệt độ sôi của nước tinh khiết.

C. Là nhiệt độ thấp nhất mà các vật có thể có.

D. Là nhiệt độ đóng băng của nước tinh khiết.

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Cách hiểu “Ở nhiệt độ không tuyệt đối, các chất không còn năng lượng nữa" có chính xác không? Vì sao?

Câu 2: Theo bản tin thời tiết phát lúc 19h50 ngày 27/02/2022 thì nhiệt độ trung bình ngày – đêm trong ngày 28/02/2022 tại Hà Nội là 24°C -17°C. Sự chênh lệch nhiệt độ này trong thang đo Kelvin là bao nhiêu? Từ đó nhận xét về chênh lệch nhiệt độ khi tính trong hai thang đo.

Câu 3: Thế giới từng ghi nhận sự thay đổi nhiệt độ rất lớn diễn ra ở Spearfish, South Dakota vào ngày 22/01/1943. Lúc 7h30 sáng, nhiệt độ ngoài trời là - 20 °C. Hai phút sau, nhiệt độ ngoài trời tăng lên đến 7,2 °C. Xác định độ tăng nhiệt độ trung bình trong 2 phút đó theo đơn vị Kelvin/giây.