I.2. Temperatura - mărime de stare

👀 Experiment: Echilibrul termic
🔥 Atenție! Acest experiment se efectuează numai în prezența unui adult!
🔥 Atenție! Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi!
🔥 Atenție! Când lucrezi cu apă caldă să nu te arzi!

Materiale necesare:
Vas metalic, sursă de încălzire, un borcan de 800g (mare), o sticluţă sau un borcănel care să încapă în borcanul mare, două termometre (pot fi și de cameră), cronometru.

Descrierea experimentului:

• Pune apă rece de la robinet în borcanul mai mic şi măsoară-i temperatura inițială: t₁ = .......... °C,
• Încălzește separat apă, apoi pune-o în borcanul mai mare și măsoară-i temperatura: t₂ = …… °C
• Pune borcanul mic cu apa rece în borcanul mai mare cu apa caldă și în fiecare pune câte un termometru. Pornește cronometrul.
• Urmărește indicațiile termometrului până când acesta rămâne la aceeaşi temperatură, pe care o notezi cu t_e = ......... °C. Trece temperaturile celor două ape în următorul tabel:

• Realizează graficul dependenței temperaturilor apei reci, respectiv calde în funcție de timp.

🔦 Observație:

Apa rece își mărește temperatura, iar apa caldă își micșorează temperatura, până ajung la aceeași temperatură.

Concluzia experimentului:
Două corpuri cu temperaturi diferite, puse în contact termic, după un anumit timp, ajung să aibă aceeași temperatură (numită temperatură de echilibru = T_e), adică să fie în echilibru termic.

Temperatura este o mărime fizică de stare măsurată cu termometru.

Fiecărei stări termice de echilibru i se asociază o anumită temperatură.

În 1848, fizicianul britanic William Thomson (lord Kelvin) a propus o scară de temperatură care să nu depindă de nicio substanță, numită scară absolută, care a fost aleasă ca unitate de măsură în Sistemul Internațional. Scara Kelvin nu are temperaturi negative.

La temperatura de zero absolut (0 Kelvin= - 273 °C), mișcarea termică încetează.

În 1742 fizicianul suedez Anders Celsius a propus o scară de temperatură pentru termometrul cu mercur, numită scara Celsius care are două repere:

• Temperatura de topire a gheții de 0 °C, la presiune normală.
• Temperatura de fierbere a apei de 100 °C, la presiune normală.

Relația dintre scara Kelvin și scara Celsius:

🔦 Observaţie

Folosim simbolul T pentru temperatura exprimată în Kelvin și pentru temperatura în grade Celsius folosim simbolul t.

Scara Fahrenheit a fost propusă în 1724 de către fizicianul Daniel Gabriel Fahrenheit. Fahrenheit este o scară de temperatură utilizată în cadrul sistemului anglo-saxon de unități de măsură. Gradul Fahrenheit, notat cu °F, este unitatea de măsură a temperaturii (t_F).

Relația de transformare între scara Celsius t(°C) și Fahrenheit t_F(°F):

🔓 Problemă rezolvată - Temperatura - mărime de stare

1. Transformă o temperatură de 40 °C în Kelvin și grade Fahrenheit.

Rezolvare: