2019-11-13
В некоторых странах при измерении температур до сих пор пользуются шкалой, предложенной в 1730 г. французским физиком Реомюром. В этой шкале точка плавления льда, как и в шкале Цельсия, принята за $0^{ \circ}$, но считается, что вода при нормальном давлении закипает при $80^{ \circ}$.
Рассчитаем количество тепла, необходимого, чтобы вскипятить 100 г воды, взятой при температуре таяния льда.
Вычисления, выполненные в системе СИ по шкале Цельсия, дают
$Q = 0,1 \cdot 4,19 \frac{кдж}{кг \cdot град} \cdot 100 град = 41,9 кдж$.
Те же вычисления, произведенные в градусах шкалы Реомюра, приводят к значению только
$Q^{ \prime} = 0,1 кг \cdot 4,19 \frac{кдж}{кг \cdot град} \cdot 80 град = 33,5 кдж$,
то есть, пользуясь второй шкалой, мы, казалось бы, затрачиваем на нагревание воды на 8,4 кдж меньше тепла. Так ли это?
Решение:
Для измерения температуры можно пользоваться любой температурной шкалой. Не изменяются при переходе от одной шкалы к другой, разумеется, и физические законы. Таким образом, вычисление количества тепла, необходимого для нагревания тела, можно вести по прежним формулам. Однако численные значения тех величин, в определение которых входит понятие температуры, будут иными. Так, например, численное значение теплоемкости воды при переходе от шкалы Цельсия к шкале Реомюра возрастает в 1,25 раза, то есть от $4,19 \frac{кдж}{кг \cdot град С}$ до $5,23 \frac{кдж}{кг \cdot град R}$. Но так как кипение воды по шкале Реомюра наступает при $80^{ \circ}$, количество тепла, необходимого для нагревания воды от точки таяния льда до кипения, останется прежним и равным 41,9 кдж.