[تمرین ۲-۴] [فیزیک] [دهم]
الف) دمای بدن یک انسان سالم تقریباً $37^\circ C$ است. این دما را برحسب کلوین و فارنهایت بنویسید.
ب) گرمترین نقطهٔ روی زمین، ناحیهای در کویر لوت است که دمای آن تا حدود $70^\circ C$ و سردترین نقطه در قطب جنوب است که دمای آن $−89^\circ C$ گزارش شده است. این دماها را برحسب کلوین و فارنهایت به دست آورید.
پاسخ تشریحی و گام به گام [تمرین ۲-۴] [فیزیک] [دهم]
تبدیل واحد دما یکی از مهارتهای پایه و مهم در فیزیک است. برای حل این تمرین، ابتدا باید فرمولهای تبدیل دما را به خاطر بیاوریم.
**فرمولهای کلیدی:**
1. **تبدیل سلسیوس (C) به کلوین (K):**
$T_K = T_C + 273.15$
2. **تبدیل سلسیوس (C) به فارنهایت (F):**
$T_F = (\frac{9}{5} \times T_C) + 32$
حالا بیایید هر قسمت را با استفاده از این فرمولها حل کنیم.
**الف) دمای بدن انسان**
داده شده: $T_C = 37^\circ C$
* **تبدیل به کلوین:**
$T_K = 37 + 273.15 = \boldsymbol{310.15 \textbf{ K}}$
(در محاسبات روزمره گاهی آن را به ۳۱۰ کلوین گرد میکنند.)
* **تبدیل به فارنهایت:**
$T_F = (\frac{9}{5} \times 37) + 32$
$T_F = (1.8 \times 37) + 32$
$T_F = 66.6 + 32 = \boldsymbol{98.6^\circ \textbf{F}}$
(این همان عددی است که در تبسنجهای آمریکایی به عنوان دمای نرمال بدن شناخته میشود.)
**ب) گرمترین و سردترین نقاط زمین**
**۱. گرمترین نقطه (کویر لوت)**
داده شده: $T_C = 70^\circ C$
* **تبدیل به کلوین:**
$T_K = 70 + 273.15 = \boldsymbol{343.15 \textbf{ K}}$
* **تبدیل به فارنهایت:**
$T_F = (\frac{9}{5} \times 70) + 32$
(میتوانیم اول ۷۰ را بر ۵ تقسیم کنیم که میشود ۱۴، سپس در ۹ ضرب کنیم)
$T_F = (9 \times 14) + 32$
$T_F = 126 + 32 = \boldsymbol{158^\circ \textbf{F}}$
**۲. سردترین نقطه (قطب جنوب)**
داده شده: $T_C = -89^\circ C$
* **تبدیل به کلوین:**
$T_K = -89 + 273.15 = \boldsymbol{184.15 \textbf{ K}}$
(توجه کنید که دمای کلوین هرگز منفی نمیشود، زیرا صفر آن **صفر مطلق** است.)
* **تبدیل به فارنهایت:**
$T_F = (\frac{9}{5} \times -89) + 32$
$T_F = (1.8 \times -89) + 32$
$T_F = -160.2 + 32 = \boldsymbol{-128.2^\circ \textbf{F}}$
این تمرین به خوبی نشان میدهد که چطور دماهای مختلف در مقیاسهای متفاوت بیان میشوند.
