Уточнение преобразований температуры
Мне нужно различать абсолютную температуру (T) и температуру по шкале Цельсия (t), используя формулу \( T = t + 273 \) или \( t = T - 273 \). Например, если t изменяется с 25 до 27, то ∆t будет равно 2°C. Аналогично, для T начальное значение составляет 298K, конечное — 300K, поэтому ∆T равно 2K. Я мог бы явно показать эти значения и записать неравенства вроде \( 273\ \mathrm K < 10^\circ\mathrm C \) и \( 290\ \mathrm K < 27^\circ\mathrm C \). Кроме того, я хочу избежать неоднозначности с \( T=t+273 \), отметив, что «273.15» может быть не всегда необходимым.
Краткий ответ
1.
а) \(2^\circ\text{C}\);
б) \(2\text{ K}\).
2.
а) В градусы Цельсия:
\[
300\text{ K}=27^\circ\text{C},\quad
220\text{ K}=-53^\circ\text{C},\quad
273\text{ K}=0^\circ\text{C},\quad
673\text{ K}=400^\circ\text{C}.
\]
б) В кельвины:
\[
127^\circ\text{C}=400\text{ K},\quad
-27^\circ\text{C}=246\text{ K},\quad
36{,}6^\circ\text{C}=309{,}6\text{ K}.
\]
3.
а) \(273\text{ K}<10^\circ\text{C}\);
б) \(290\text{ K}<27^\circ\text{C}\);
в) \(0\text{ K}<0^\circ\text{C}\).
Решение
Используем связь шкал: \[ T=t+273, \] где \(T\) — температура в кельвинах, \(t\) — температура в градусах Цельсия.
Для перевода:
- из кельвинов в градусы Цельсия: \[ t=T-273; \]
- из градусов Цельсия в кельвины: \[ T=t+273. \]
1. Температура изменилась с \(25^\circ\text{C}\) до \(27^\circ\text{C}\): \[ 27-25=2^\circ\text{C}. \] В кельвинах это \(298\text{ K}\) и \(300\text{ K}\): \[ 300-298=2\text{ K}. \] Разность температур на обеих шкалах одинакова.
3. Для сравнения сначала переведём значения в одну шкалу:
- \(273\text{ K}=0^\circ\text{C}\), поэтому \(273\text{ K}<10^\circ\text{C}\);
- \(290\text{ K}=17^\circ\text{C}\), поэтому \(290\text{ K}<27^\circ\text{C}\);
- \(0\text{ K}=-273^\circ\text{C}\), поэтому \(0\text{ K}<0^\circ\text{C}\).