Exercicis: Escales de temperatura

A Espanya la informació meteorològica dona la temperatura en graus Celsius, però una amiga dels Estats Units te la dona en graus Fahrenheit. Què és una escala de temperatura? Anomena les tres escales que coneixes i escriu el símbol de la unitat de cadascuna.

Un dia de primavera a Sevilla el termòmetre marca $25\ ^\circ\text{C}$. Expressa aquesta temperatura en kèlvins, recordant que $T_K = t_C + 273$.

A quina temperatura, en graus Celsius, es congela l'aigua? I a quina temperatura bull a nivell del mar? Expressa tots dos valors també en kèlvins.

El congelador de casa de la Nora està a uns $255\ \text{K}$. A quants graus Celsius correspon aquesta temperatura?

La temperatura de l'aula és de $20\ ^\circ\text{C}$. Calcula quant és en graus Fahrenheit fent servir l'expressió $T_F = 1,8 \cdot t_C + 32$.

La temperatura corporal normal d'una persona sana és d'uns $37\ ^\circ\text{C}$. Expressa-la en kèlvins.

Quina és la unitat de temperatura del Sistema Internacional, la que es fa servir en ciència? I quina utilitzem en la vida quotidiana a Espanya? Posa un exemple de cadascuna.

El zero de l'escala Kelvin rep el nom de zero absolut. A quants graus Celsius correspon? Per què creus que s'anomena així?

Un termòmetre de cuina comprat als Estats Units marca $122\ ^\circ\text{F}$. Calcula la temperatura en graus Celsius aïllant de l'expressió $T_F = 1,8 \cdot t_C + 32$.

De viatge a Miami, la Yasmin es troba malament i el termòmetre de la farmàcia marca $102,2\ ^\circ\text{F}$. Passa el valor a graus Celsius i digues si té febre, sabent que es considera febre a partir de $38\ ^\circ\text{C}$.

Què està més calent: un got d'aigua a $300\ \text{K}$ o un got d'aigua a $30\ ^\circ\text{C}$? Passa tots dos valors a la mateixa escala abans de comparar.

En un poble del Canadà el termòmetre marca $-10\ ^\circ\text{C}$. Expressa aquesta temperatura:

1. a) En kèlvins.
2. b) En graus Fahrenheit.

Una recepta americana de galetes indica enfornar a $392\ ^\circ\text{F}$.

1. a) Passa aquesta temperatura a graus Celsius.
2. b) Expressa-la després en kèlvins.

Ordena de menor a major les temperatures següents, expressant-les abans totes en graus Celsius:

1. a) $50\ ^\circ\text{F}$
2. b) $280\ \text{K}$
3. c) $0\ ^\circ\text{C}$

En una onada de calor a Còrdova s'assoleixen $44\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Expressa aquesta temperatura en kèlvins.
2. b) Quants kèlvins de diferència hi ha amb la temperatura corporal normal, de $37\ ^\circ\text{C}$?

L'escala Fahrenheit fixa $32\ ^\circ\text{F}$ en el punt de congelació de l'aigua.

1. a) Comprova, amb l'expressió $T_F = 1,8 \cdot t_C + 32$, que $0\ ^\circ\text{C}$ equival efectivament a $32\ ^\circ\text{F}$.
2. b) Calcula a quants graus Fahrenheit bull l'aigua, és a dir, a quant equivalen $100\ ^\circ\text{C}$.

Hi ha una temperatura en què un termòmetre Celsius i un de Fahrenheit marquen el mateix nombre. La figura mostra les dues escales l'una al costat de l'altra:

1. a) Planteja la igualtat $t = 1,8 \cdot t + 32$ i resol-la.
2. b) A quina temperatura es produeix aquesta coincidència?
3. c) Comprova el resultat aplicant la fórmula de conversió al valor obtingut.

El nitrogen líquid, molt utilitzat en laboratoris i en cuina creativa, bull a $77\ \text{K}$.

1. a) Expressa aquesta temperatura en graus Celsius.
2. b) Passa-la després a graus Fahrenheit.
3. c) Per què cal manipular el nitrogen líquid amb guants i ulleres especials?

L'Iker comenta: «ahir estàvem a $15\ ^\circ\text{C}$ i avui a $30\ ^\circ\text{C}$, així que avui fa el doble de calor».

1. a) Expressa totes dues temperatures en kèlvins.
2. b) Calcula quant ha augmentat la temperatura en kèlvins i valora si és raonable dir «el doble».
3. c) Explica per què comparar així les temperatures només tindria sentit, si de cas, en una escala en què el zero sigui el zero absolut.

Volem saber a quant equival un augment de temperatura de $10\ ^\circ\text{C}$ en les altres escales.

1. a) Expressa $20\ ^\circ\text{C}$ i $30\ ^\circ\text{C}$ en kèlvins i en graus Fahrenheit.
2. b) Calcula la diferència entre tots dos valors en cadascuna de les tres escales.
3. c) Conclou quines dues escales tenen graus de la mateixa mida i quina escala té els graus més petits.

L'escala Celsius va fixar el seu $0$ i el seu $100$ en dos punts concrets de l'aigua.

1. a) Quins són aquests dos punts?
2. b) Quants graus hi ha entre tots dos punts en l'escala Celsius? I en la Kelvin? I en la Fahrenheit (entre $32\ ^\circ\text{F}$ i $212\ ^\circ\text{F}$)?
3. c) Raona, a partir d'aquests intervals, per què un grau Fahrenheit és més petit que un grau Celsius.

A la superfície de la Lluna la temperatura arriba a $127\ ^\circ\text{C}$ durant el dia i baixa fins a $-173\ ^\circ\text{C}$ a la nit.

1. a) Expressa totes dues temperatures en kèlvins.
2. b) Calcula la variació de temperatura entre el dia i la nit, en kèlvins i en graus Celsius.
3. c) Explica per què aquesta variació coincideix en les dues escales.

A Iakutsk (Sibèria) s'han arribat a mesurar $-50\ ^\circ\text{C}$. Observa l'escala del termòmetre de la figura:

1. a) Expressa aquesta temperatura en kèlvins.
2. b) Es podria mesurar algun dia una temperatura de $-300\ ^\circ\text{C}$ en algun lloc de l'univers? Justifica-ho fent servir el concepte de zero absolut.
3. c) Hi pot haver temperatures negatives en l'escala Celsius? I en l'escala Kelvin? Raona totes dues respostes.

La temperatura corporal normal és de $37\ ^\circ\text{C}$ i amb febre alta pot arribar a $40\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Expressa totes dues temperatures en kèlvins i en graus Fahrenheit.
2. b) En quant ha pujat la temperatura en cadascuna de les tres escales?
3. c) Explica per què l'augment val el mateix en graus Celsius i en kèlvins, però no en graus Fahrenheit.