Chương 7: THANG NHIỆT ĐỘ
Các tính chất vật lý của vật liệu phụ thuộc vào nhiệt độ của
chúng. Từ sự thay đổi nhiệt của một đặc trưng vật lý của vật
liệu cho trước người ta luôn luôn có thể xác đònh một thang
nhiệt độ cho phép đo nhiệt độ và đặc biệt là nhận biết sự
cân bằng của hai nhiệt độ.
Tuy vậy, thang nhiệt độ như thế là hoàn toàn tuỳ tiện bởi vì
nó liên quan đến một tính chất đặc biệt của một vật thể đặc
biệt: nó không cho phép gán cho một giá trò nhiệt độ một ý
nghóa vật lý riêng. Chỉ có xuất phát từ các đònh luật nhiệt động
học mới có thể xác đònh thang nhiệt độ có đặc trưng tổng quát
cho mọi trường hợp.
Các thang nhiệt độ tuyệt đối được xác đònh tương tự như nhau
và dựa trên tính chất của khí lý tưởng.
Đònh luật Carnot nêu rõ: hiệu suất
 của một động cơ nhiệt
thuận nghòch hoạt động giữa hai nguồn (với nhiệt độ

1
và 
2
tương ứng), trong một thang đo bất kỳ, chỉ phụ thuộc vào 
1
và

2
:  = F(
1
)/F(
2
).

Để có thể gán một giá trò số cho T, cần phải xác đònh đơn vò cho
nhiệt độ.
Muốn vậy chỉ gán một giá trò số cho nhiệt độ tương ứng với
một hiện tượng nào đó với điều kiện là hiện tượng này hoàn
toàn xác đònh và có tính lặp lại.
Thang nhiệt độ nhiệt động học tuyệt đối:
Thang Kelvin: đơn vò là K. Trong thang Kelvin này người ta
gán cho nhiệt độ của điểm cân bằng của ba trạng thái
nước-
nước đá-hơi
một giá trò số bằng 273,15K.
Từ thang nhiệt độ nhiệt động học tuyệt đối (thang Kelvin)
người ta đã xác đònh các thang mới là thang Celsius và thang
Fahrenheit (bằng cách dòch chuyển các giá trò nhiệt độ).
Thang Celsius:
Trong thang đo này đơn vò nhiệt độ là
o
C, một độ Celsius bằng
một độ Kelvin .Quan hệ giữa nhiệt độ Celsius và nhiệt độ
Kelvin được xác đònh bởi biểu thức :
T(0C) = T(K) –
273,15
(5-3)
Thang Fahrenheit:
Đơn vò nhiệt độ là Fahrenheit (0F)
T(0C) = {T(0F) – 32}5/
9
(5-4)
T(0F) = 9/5 T(0C) + 32


ngoài. Để đo nhiệt độ của một vật rắn bằng cảm biến nhiệt độ,
từ bề mặt của vật người ta khoan một lỗ nhỏ với đường kính
bằng r và độ sâu bằng L. Lỗ này dùng để đưa cảm biến vào sâu
trong vật rắn. Để tăng độ chính xác của kết quả, phải đảm bảo
hai điều kiện:
-Chiều sâu của lỗ khoan phải bằng hoặc lớn hơn gấp mười
lần đường kính của nó (L
10r).
-Giảm trở kháng nhiệt giữa vật rắn và cảm biến bằng cách
giảm khoảng cách giữa vỏ cảm biến và thành lỗ khoan. Khoảng
trống giữa vỏ cảm biến và thành lỗ khoan phải được lấp đầy
bằng một vật liệu dẫn nhiệt tốt.