Tại sao người ta không dùng nước mà phải dùng rượu để chế tạo các nhiệt kế dùng đê đo nhiệt độ của không khí?. Bài 24-25.3 trang 73 Sách bài tập [SBT] Vật lí 6 – Bài 24 – 25. Sự nóng chảy và sự đông đặc
Bài 24-25.3. Tại sao người ta không dùng nước mà phải dùng rượu để chế tạo các nhiệt kế dùng đê đo nhiệt độ của không khí?
Vì nhiệt độ đông đặc của rượu rất thấp và nhiệt độ của khí quyến thường không xuống thấp hơn nhiệt độ này.
1 trả lời
Nêu cách đo độ sâu của lớp nước trong hồ bơi [Vật lý - Lớp 6]
1 trả lời
Rút gọn [Vật lý - Lớp 9]
1 trả lời
Khi nào động lượng của một vật biến thiên? [Vật lý - Lớp 10]
2 trả lời
Câu hỏi:Tại sao không có nhiệt kế nước
Lời giải:
Vì một số nơi nhiệt độ thấp hơn hoặc bằng nhiệt độ đông đặc của nước nên nước bị đông lại, không đo được, hơn nữa nước giãn nở không đều và lại trong suốt, rất khó nhìn. Vì vậy người ta không dùng nước để làm nhiệt kế.
Cùng Top lời giải tìm hiểu về nhiệt kế nhé!
1. Nhiệt kế là gì?
- Nhiệt kế là một dụng cụ được thiết kế để đo và chỉ ra nhiệt độ của một ứng dụng hoặc điều kiện cụ thể.Nhiệt kế được bắt nguồn từ hai đoạn chữ Hy lạp – ‘nhiệt’ nghĩa là ‘nhiệt độ’ và ‘kế’ có nghĩa là ‘đo lường’.
- Hoạt động đơn giản là nóng nở ra, lạnh co vào, ví dụ như nước nóng sẽ nở ra sẽ bay hơi, lạnh thì co vào đóng thành băng.
- Nhiệt kế điện tử, ví dụ như là 1 thanh kim loại mỏng, co dãn vì nhiệt khi có tín hiệu điện nó sẽ cho ra tần số, bước sóng khác nhau mà biết nhiệt độ.
2. Các loại nhiệt kế
2.1 Nhiệt kế chất lỏng
- Hoạt động trên cơ sở dãn nhiệt của các chất. Các chất lỏng sử dụng ở đây phổ biến là thủy ngân, rượu màu, rượu etylic [C2H5OH], pentan [C5H12], benzen toluen [C6H5CH3]...
- Ưu điểm khi sử dụng nhiệt kế thủy ngân:
+ Giá thành khá rẻ giúp tiết kiệm chi phí cho người dùng.
+ Cấu tạo khá đơn giản nên dễ dàng thao tác và sử dụng, mọi đối tượng đều có thể dùng được. Đây được xem là một thiết bị vô cùng tiện lợi được hầu hết các gia đình và bệnh viên sử dụng.
+ Nếu được sử dụng đúng cách thì kết quả thu được từ nhiệt kế thủy ngân có độ chính xác cao không kém nhiệt kế điện tử.
+ Có thể đo liên tục cho nhiều người nếu vị trí đo nhiệt độ là nách.
- Nhược điểm khi sử dụng nhiệt kế thủy ngân:
+ Mất từ 3 đến 5 phút để cho được kết quả, vì thế sẽ khó nếu đo cho trẻ nhỏ quấy khóc và phải giữ yên bé.
+ Vạch hiển thị kết quả thường nhỏ và dễ bị mờ.
+ Vì có cấu tạo đơn giản nên nhiệt kế thủy ngân không có chức năng hiện đại, chẳng hạn như cảnh báo sốt cao.
+ Nếu bạn sử dụng sai cách thì kết quả thu được sẽ không chính xác.
+ Có nguy cơ bị vỡ cao, nếu bị vỡ sẽ khiến thủy ngân bay hơi gây ảnh hưởng đến sức khỏe.
2.2 Nhiệt kế điện
- Dụng cụ đo nhiệt điện sử dụng các đặc tính điện hoặc từ phụ thuộc nhiệt độ như hiệu ứng nhiệt điện trong một mạch có hai hoặc nhiều kim loại, hoặc sự thay đổi điện trở của một kim loại theo nhiệt độ.
- Ưu điểm khi sử dụng nhiệt kế điện tử:
+ An toàn và phù hợp với tất cả mọi đối tượng.
+ Được chế tạo từ chất liệu cao cấp với khả năng chịu va đập tốt, không cần lo bị nứt vỡ.
+ Cho kết quả nhanh chóng và chính xác chỉ sau từ 5 đến 10 giây.
+ Dễ sử dụng, dễ thao tác, có thể dùng để đo ở nhiều vị trí trên cơ thể.
- Nhược điểm của nhiệt kế điện tử:
+ Giá thành cao hơn so với nhiệt kế thủy ngân.
+ Độ chính xác của nhiệt kế điện tử thường sai lệch khoảng 0,2 - 0,5oC so với nhiệt kế thủy ngân.
2.3Nhiệt kế hồng ngoại
- Là loại nhiệt kế tốn ít thời gian đo nhất, chỉ khoảng 3 giây.
- Loại nhiệt kế này thường được dùng để đo nhiệt độ ở tai và trán.
- Nhiệt kế hồng ngoạiđo nhiệt độ ở tai có thể sử dụng cho mọi đối tượng, nhất là trẻ nhỏ trên 6 tháng tuổi, không khiến trẻ quấy khóc vì không gây cảm giác khó chịu.
- Loại nhiệt kế hồng ngoại này không được khuyến cáo dùng ở trẻ sơ sinh và kết quả đo được bị ảnh hưởng khi có ráy tai.
- Ưu điểm:
+ Sử dụng rất dễ dàng, bạn chỉ cần hướng về vật cần đo sau đó bấm nút và đọc kết quả trên màn hình thôi
+ Cung cấp độ chính xác rất cao, sai số rất nhỏ
+ Không cần sự tiếp xúc giữa vật cần đo và nhiệt kế nên có thể ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực của đời sống
+ Có thể đo nhiệt độ của những vật có kích thước lớn, khoảng cách đo không phải là vấn đề nên nó có thể dùng để nhận biết nhiệt từ xa. Tên lửa tầm nhiệt cũng tìm ra mục tiêu bằng cách dò ra nhiệt độ phát ra
+ Có thể đo được ngay cả khi đối tượng chuyển động
+ Rất hữu ích khi đo nhiệt độ tại những vị trí nguy hiểm: Chứa chất độc hại, điều kiện khắc nghiệt, thiết bị điện…
- Nhược điểm: Giá cả khá cao
3. Nguyên tắc hoạt động
- Việc sử dụng nhiệt kế để đo nhiệt độ có thể dùng bằng nhiều cách khác nhau. Điều đó còn tùy vào mục đích bạn đo chất rắn, lỏng hay khí của người đo.
- Nhiệt kế khi tiếp xúc với nóng sẽ nở ra. Còn gặp lạnh sẽ co vào. Ví dụ như để vào nước nóng sẽ bay hơi và tăng lên, còn gặp lạnh thì co vào và hiện thấp xuống.
4. Công dụng của nhiệt kế
- Công dụng chính của nhiệt kế chính là để đo nhiệt độ. Được yêu cầu cho nhiều mục đích từ hộ gia đình đến các ngành công nghiệp, y tế như:
- Trong động cơ hoặc mang theo dõi
- Hệ thống điều hòa không khí
- Giao thông vận tải và kiểm tra tại chỗ ô tô
- Đo kiểm tra thực phẩm
- Để phát hiện các vấn đề ẩn
- Để khảo sát các tòa nhà để phát hiện độ ẩm và rò rỉ
- Để xác định tổn thất năng lượng và cách nhiệt kém, lỗi điện và các vấn đề về hệ thống ống nước
- Trong phòng thí nghiệm và phòng lưu trữ
- Kiểm tra nhiệt độ cơ thể trong y tế
Câu hỏi: Tại sao người ta không dùng nước mà phải dùng rượu để chế tạo các nhiệt kế dùng đê đo nhiệt độ của không khí?
Lời giải:
Trái Đất có nhiều nơi nhiệt dưới 0 độ C, tại các nơi này, nước đã đóng băng nên không thể dùng nước để đo nhiệt độ của khí quyển. Trong khi đó, rượu co dãn vì nhiệt rất ổn định và rượu đông đặc ở nhiệt độ rất thấp là -117 độ C nên có thể dùng nhiệt kế rượu để đo nhiệt độ của khí quyển.
Các nhiệt kế rượu có tên như vậy vì khi phát minh ra nó người ta dùng rượu, nhưng hiện nay thì tùy theo thang nhiệt độ khác nhau người ta dùng các hóa chất hữu cơ khác nhau [ các hóa chất này phải không độc, có nhiệt độ sôi, đông đặc phù hợp và giãn nở theo nhiệt độ bình thường, VD một vài loại an đê hít hoặc ether]
Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về vấn đề này nhé!
1. Nhiệt độ không khí là gì?
Nhiệt độ không khí là mức độ nóng hoặc lạnh của không khívà còn là thước đo lường động năng trung bình của các phân tử trong không khí, được biểu thị bằng đơn vị hoặc độ được chỉ định trên thang đo chuẩn. Cụ thể hơn, nhiệt độ không khí mô tả động năng, hay năng lượng chuyển động của các khí tạo nên không khí. Khi các phân tử khí di chuyển nhanh hơn, nhiệt độ không khí sẽ tăng lên.
2. Tầm quan trọng của nhiệt độ không khí
Chúng ta không thể chối cải rằng nhiệt đọ không khí đóng vai trò rất quan trọng trong cuộc sống hằng ngày. Nhiệt độ không khí có sức ảnh hưởng khá lớn đối với sự sinh trưởng của cả thực vật và động vật, nhiệt độ càng ấm thì sự sinh trưởng sinh học càng được thúc đẩy nhanh hơn.
Bên cạnh đó, nhiệt độ còn tác động đến hầu hết các thông số liên quan tới thời tiết và dự báo thời tiết khác như độ ẩm tương đối, tốc độ bay hơi, tốc độ gió và hướng gió, cũng như các hiện tượng ngưng tụ khác như mưa, mưa đá và tuyết.
Đặc biệt đối với lĩnh vực nghiên cứu và dự báo thời tiết, nhiệt độ không khi, áp suất và mật độ không khí là 3 yếu tố quan trọng, liên quan mật thiết với nhau. Khi các phân tử khí nóng lên, chúng sẽ di chuyển nhanh hơn và va chạm nhiều hơn, điều này tạo ra áp lực không khí mạnh hơn - áp suất lơn hơn, đồng thời mật độ không khí cũng dày hơn. Vì vậy, các nhà nghiên cứu dễ dàng dự đoán thời tiết cho những ngày sắp tới.
3. Cách đo chính xác nhiệt độ không khí
Vậy các nhà nghiên cứu thời tiết đã đo nhiệt độ không khí như thế nào? Và Chúng ta có thể tự đo nhiệt độ không khí không? Chúng ta hoàn toàn có thể làm được điều đó, những thông tin sau đây sẽ giúp bạn đo nhiệt độ không khí một cách chính xác.
3.1. Dùng thiết bị gì để đo nhiệt độ không khí?
Nhiệt độ khồng khí có thể được đo bằngnhiệt kế,máy đo nhiệt độ không khí[cảm biến nhiệt độ không khí] hoặcmáy đo độ ẩm không khí.
3.2. Đơn vị đo nhiệt độ không khí
Tương tự như nhiệt độ cơ thể con người, nhiệt độ không khí cũng được đo bằng những đơn vị như độ C hoặc độ F, tuy nhiên đơn vị đo tiêu chuẩn quốc tế để mô tả nhiệt độ không khí trong khoa hoạc là Kelvin. 0 độ Kelvin - số không tuyệt đối [xấp xỉ -273oC và -460oF] là nhiệt độ lạnh nhất và là mức nhiệt mà tất cả các phân tử khí đều ngừng chuyển động
3.3. Hướng dẫn cách đo nhiệt độ không khí
Các bước đo nhiệt độ dưới đây có thể áp dụng với mọi loạithiết bị để đo nhiệt độ không khítừ nhiệt kế truyền thống cho đến các loại máy cảm biến nhiệt độ kỹ thuật.
- Đầu tiên, để đo nhiệt độ không khí, chúng ta buộc phải để nhiệt kế ở nơi râm mát được che chắn cẩn thận, tránh ánh sáng trực tiếp của mặt trời hoặc những khi trời mưa. Điều này tránh cho việc kết quả cuối cùng sau khi thực hiện phép đo bị cao hơn bình thường, cũng như hư hại đến thiết bị đo.
- Đặt cách mặt đát từ 1.5m đến 2m. Nếu để thiết bị đo quá thấp sẽ dẫn đến việc thiết bị thu được nhiệt đo dư từ mặt đất, còn nếu đặt quá cao sẽ làm cho nhiệt độ thu được thấp hơn bình thường vì càng lên cao không khí càng lạnh do sự làm lạnh tự nhiên của khí quyển.
- Hãy đặt thiết bị ở nơi không khí lưu thông tốt, khống có giá mạnh. Việc này giúp duy trì sự cân bằng nhiệt độ xung quanh thiết bị với môi trường xung quanh. Tốt nhất là ở những nơi thoáng đảng, không có vật cản chặn thiết bị như tòa nhà, cây cối.
- Nên đặt thiết bị lên bề mặt cỏ hoặc những nơi bụi bẩn sần sùi. Điều này nghe có vẻ vô lý, nhưng thật ra bê tông hoặc mặt đường hấp thu và bức xạ lượng nhiệt nhiều hơn cỏ. Đây cũng là lý do tại sao ở trong các thành phố thường nóng hơn so với những vùng ngoại ô, vùng nông thôn. Nên đặt thiết bị cách ít nhất 30m so với bất cứ bề mặt gạch lát, mặt đường hay bê tông để tránh việc xảy ra sai số.
3.4. Hướng dẫn tính nhiệt độ không khí trung bình ngày, tháng, năm
Để có thể tính được nhiệt độ không khí trung bình theo ngày thì bạn cần thực hiên phép đo và lưu giữ thông số nhiệt độ ít nhất 3 – 4 lần/ 1 ngày. Nếu bạn có thể thực hiện mỗi giờ một lần sẽ giúp thông số chính xác hơn, tuy nhiên điều này gấy mất thời gian và không cần thiết. Dưới đây là cách tính nhiệt độ không khí trung bình:
Cách tính nhiệt độ trung bình
- Dụng cụ: nhiệt kế.
- Phương pháp:
+ Để nhiệt kế trong bóng râm, cách mặt đất 2m
+ Đo 3 lần 1 ngày [5 giờ, 1 3giờ, 21 giờ].
- Một số công thức tính nhiệt độ:
+ Nhiệt độ trung bình ngày = Tổng nhiệt độ các lần đo trong ngày/ số lần đo.
+ Nhiệt độ trung bình tháng = Tổng nhiệt độ trung bình của các ngày trong tháng/số ngày.
+ Nhiệt độ trung bình năm = Tổng nhiệt độ trung bình 12 tháng/12.