Sách giáo khoa Vật lí 12

Giải Câu 3 trang 18 SGK Vật lí 12

Bài 3. Nhiệt độ. Thang nhiệt độ. Nhiệt kế   Đã kiểm

Đề bài

Hãy dựa vào bảng so sánh hai thang nhiệt độ Celsius và Kelvin ở Hình 3.2 để chứng minh rằng: mỗi độ chia ($1\ ^\circ\text{C}$) trong thang nhiệt độ Celsius có độ lớn bằng 1 độ chia ($1\ \text{K}$) trong thang nhiệt độ Kelvin.

Lời giải

Căn cứ vào Hình 3.2 (bảng so sánh hai thang nhiệt độ Celsius và Kelvin):

a) Chọn hai mốc nhiệt độ cố định ứng với sự chuyển thể của nước

- Nước đá đang tan: $0\ ^\circ\text{C}$ ứng với $273\ \text{K}$.
- Nước đang sôi (ở áp suất tiêu chuẩn): $100\ ^\circ\text{C}$ ứng với $373\ \text{K}$.

b) Xác định số độ chia giữa hai mốc trên mỗi thang

- Trên thang Celsius, khoảng từ $0\ ^\circ\text{C}$ đến $100\ ^\circ\text{C}$ được chia thành:
$$100\ ^\circ\text{C} - 0\ ^\circ\text{C} = 100 \text{ (độ chia).}$$
- Trên thang Kelvin, cùng khoảng ấy (từ $273\ \text{K}$ đến $373\ \text{K}$) được chia thành:
$$373\ \text{K} - 273\ \text{K} = 100 \text{ (độ chia).}$$

c) So sánh độ lớn của một độ chia

Cùng một khoảng nhiệt độ (từ lúc nước đá tan đến lúc nước sôi) được chia thành $100$ phần bằng nhau ở cả hai thang. Do đó:
$$100\ ^\circ\text{C} = 100\ \text{K} \implies 1\ ^\circ\text{C} = \dfrac{100}{100}\ \text{K} = 1\ \text{K}.$$

Vậy mỗi độ chia $1\ ^\circ\text{C}$ trong thang Celsius có độ lớn đúng bằng $1\ \text{K}$ trong thang Kelvin (đpcm). Hai thang chỉ khác nhau ở điểm mốc $0$ (vì $0\ ^\circ\text{C}$ ứng với $273\ \text{K}$, nên $T = t + 273$), còn độ lớn mỗi độ chia thì như nhau.

Đáp số

0 °C ↔ 273 K; 100 °C ↔ 373 KMỗi thang đều có 100 độ chia giữa hai mốc1 °C = 1 K (đpcm)

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.