4. Đo nhiệt độ

I. Nhiệt độ và độ nóng lạnh

Thí nghiệm

Chuẩn bị ba cốc: cốc a đựng nước lạnh, cốc b đựng nước nguội và cốc c đựng nước ấm.

Nhúng ngón tay trỏ phải vào cốc a, nhúng ngón tay trỏ trái vào cốc c.

Sau một lúc, rút các ngón tay ra rồi cùng nhúng vào cốc b.

Như vậy, dựa vào các giác quan của ta để cảm nhận độ nóng, lạnh của một vật là không chính xác. 

Độ nóng hay lạnh của một vật được xác định thông qua nhiệt độ của nó. Vật nóng có nhiệt độ cao hơn vật lạnh. Nhiệt độ là số đo độ "nóng", "lạnh" của vật.

Để biết chính xác được nhiệt độ của vật, người ta dùng cách đo.

Nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế theo thang đo xác định.

II. Thang đo Celsius

Thang nhiệt độ Celsius là một thang nhiệt độ thông dụng, được đặt theo thên nhà khoa học người Thụy Điển Celsius.

Trong thang nhiệt độ này, nhiệt độ của nước đá đang tan (0^oC) và nhiệt độ của hơi nước đang sôi (100^oC) được chọn làm hai nhiệt độ cố định.

Khoảng giữa hai nhiệt độ cố định này được chia thành 100 phần bằng nhau, mỗi phần ứng với 1 độ, kí hiệu là 1^oC.

Năm 1714, nhà khoa học Đức Fahrenheit đã đề nghị một thang nhiệt độ mang tên ông.

Trong thang nhiệt độ này, nhiệt độ của nước đá đang tan là 32^oF, còn nhiệt độ của hơi nước đang sôi là 212^oF.

Như vậy 1^oC ứng với 1,8^oF.

Ví dụ: Tính xem 20^oC ứng với bao nhiêu ^oF.

Ta có: 20^oC = 0^oC + 20^oC

           20^oC = 32^oF + (20.1,8^oF) = 68^oF.

III. Nhiệt kế

Có nhiều loại nhiệt kế khác nhau. Dưới đây là một số loại nhiệt kế thường dùng.

Cấu tạo của nhiệt kế bao gồm ống nhiệt kế nối với bầu đựng chất lỏng, thường là thủy ngân hoặc rượu.

Các chất lỏng này nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi.

• Nếu bầu nhiệt kế tiếp xúc với vật nóng, chất lỏng nở ra, do đó phần chất lỏng trong ống sẽ dài ra.
• Nếu bầu nhiệt kế tiếp xúc với vật lạnh, chất lỏng co lại, do đó phần chất lỏng trong ống sẽ ngắn đi.

→ Dựa vào độ dài hay ngắn này cùng với vạch chia độ trên thang nhiệt kế mà ta đọc được nhiệt độ của vật.

❗ Đối với nhiệt kế y tế, để số chỉ của nhiệt kế không thay đổi khi nó đã được lấy ra khỏi cơ thể, phần ống sát với bầu được làm thắt lại.

IV. Đo nhiệt độ cơ thể

Trước khi đo, chúng ta cần quan sát và tìm hiểu dụng cụ đo.

Tiến trình đo:

• Bước 1: Kiểm tra xem thủy ngân đã tút hết xuống bầu chưa, nếu còn trên ống thì cầm vào phần thân nhiệt kế, vẩy mạnh cho thủy ngân tụt hết xuống bầu. Chú ý: Khi vẩy, tay cầm chặt nhiệt kế để khỏi vị văng ra và phải chú ý không để nhiệt kế va đập vào các vật khác
• Bước 2: Dùng bông y tế lau sạch thân và bầu nhiệt kế.
• Bước 3: Dùng tay phải cầm thân nhiệt kế, đặt bầu nhiệt kế vào nách trái, kẹp cánh tay lại giữ nhiệt kế.
• Bước 4: Sau khoảng 3 phút, lấy nhiệt kế ra và đọc nhiệt độ. Chú ý không cầm vào bầu nhiệt kế khi đọc nhiệt độ.

❗ Một nhược điểm của nhiệt kế y tế thủy ngân là có vỏ bằng thủy tinh nên dễ vỡ. Khi vỡ, thủy ngân trong nhiệt kế là một chất độc hải chảy ra ngoài. Do vậy, loại nhiệt kế y tế loại hiện số cũng đang dần được sử dụng phổ biến. 

Trong khoa học, thang nhiệt độ Kelvin được dùng rất phổ biến. Nhiệt độ trong thang nhiệt độ này được gọi là "nhiệt độ tuyệt đối", kí hiệu là T. Đơn vị nhiệt độ là kenvin, kí hiệu là K.

Một kenvin (1 K) bằng một độ trong thang nhiệt độ Celsius (1^oC) và 0^oC ứng với 273 K.

Ví dụ: Tính xem 20^oC ứng với bao nhiêu K.

Ta có: 20^oC = 0^oC + 20^oC

           20^oC = 273 K + 20 K = 293 K.

1. Nhiệt độ là số đo độ "nóng", "lạnh" của vật.

2. Người ta dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ.

3. Nhiệt kế (thường dùng) hoạt động dựa trên sự nở vì nhiệt của chất lỏng.

4. Trong thang nhiệt độ Celsius, nhiệt độ của nước đá đang tan là 0^oC và nhiệt độ của hơi nước đang sôi là 100^oC.