Độ không tuyệt đối là nhiệt độ ứng với 0 K — Đáp án và giải thích

Câu hỏi: “Độ không tuyệt đối” là nhiệt độ ứng với

• A. 0 K
• B. 0°C
• C. 273°C
• D. 273 K

Đáp án đúng là A. 0 K. Độ không tuyệt đối là nhiệt độ thấp nhất mà vật chất có thể đạt tới, tương ứng với 0 K trên thang nhiệt độ Kelvin.

Vì sao đáp án là 0 K

Thang Kelvin được xây dựng sao cho điểm gốc 0 K là trạng thái mà tại đó chuyển động nhiệt của các hạt (nguyên tử, phân tử) đạt mức thấp nhất có thể — không còn nhiệt năng để truyền cho vật khác. Đây là giới hạn dưới tuyệt đối, không thể vượt qua, nên được gọi là độ không tuyệt đối. Trong nhiệt động lực học, 0 K chính là mốc mà entropy của một tinh thể hoàn hảo tiến về giá trị cực tiểu.

Mối liên hệ với thang Celsius là: T(K) = t(°C) + 273. Do đó 0 K ứng với −273°C, chứ không phải 0°C hay 273°C. Trên thực tế khoa học chưa từng đo được nhiệt độ đúng bằng 0 K, nhưng đây là mốc lý thuyết xác định trong mọi thang nhiệt độ tuyệt đối.

Vì sao các phương án còn lại sai

Phương án B. 0°C là điểm đóng băng của nước ở áp suất chuẩn, tương ứng 273 K, không phải mốc thấp nhất. Phương án C. 273°C là nhiệt độ cao hơn nhiều so với 0°C, hoàn toàn không liên quan đến khái niệm “không tuyệt đối”. Phương án D. 273 K chính là 0°C — một điểm mốc quen thuộc nhưng không phải giới hạn dưới. Cặp dễ nhầm nhất là 0 K và 0°C: cùng con số 0 nhưng hai thang khác nhau, trong khi 0°C lại ứng với 273 K.

Hệ thống kiến thức liên quan

Nhóm câu hỏi này xoay quanh ba thang nhiệt độ phổ biến và mối liên hệ giữa chúng:

• Thang Celsius (°C): gốc 0°C là điểm nước đóng băng, 100°C là điểm nước sôi ở áp suất chuẩn.
• Thang Kelvin (K): gốc 0 K là độ không tuyệt đối; mỗi độ chia 1 K bằng 1°C, nên T(K) = t(°C) + 273.
• Thang Fahrenheit (°F): liên hệ với Celsius theo t(°F) = 1,8·t(°C) + 32.

Áp dụng công thức vào từng câu:

1. 35°C → 1,8·35 + 32 = 95°F. Đáp án C.
2. 293 K → 293 − 273 = 20°C → 1,8·20 + 32 = 68°F. Đáp án C.
3. 104°F → (104 − 32) : 1,8 = 40°C → 40 + 273 = 313 K. Đáp án A.
4. Số đọc Fahrenheit gấp đôi số đọc Celsius: 1,8t + 32 = 2t ⇒ 0,2t = 32 ⇒ t = 160°C. Đáp án A.
5. Vật nóng có nhiệt độ cao hơn vật lạnh — đây là cách so sánh trực tiếp. Đáp án B.
6. Hai vật tiếp xúc, nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn, cho đến khi cân bằng nhiệt. Đáp án B.
7. Tốc kế đo tốc độ, không đo nhiệt độ. Đáp án D.

Về nguyên lý truyền nhiệt, cần phân biệt rõ “nhiệt độ” với “nhiệt năng”: nhiệt năng phụ thuộc cả khối lượng và nhiệt độ, nên một vật khối lượng lớn vẫn có thể có nhiệt độ thấp hơn vật nhỏ. Chiều truyền nhiệt luôn do chênh lệch nhiệt độ quyết định, không do khối lượng hay vị trí. Về dụng cụ đo, nhiệt kế thủy ngân, nhiệt kế rượu, nhiệt kế điện tử đều hoạt động dựa trên sự giãn nở vì nhiệt hoặc tín hiệu điện của cảm biến; tốc kế thì đo vận tốc của vật chuyển động.

Mẹo ghi nhớ và nhận diện nhanh

Nhớ bộ ba mốc: 0 K = −273°C = −459,67°F là độ không tuyệt đối; 273 K = 0°C = 32°F là nước đóng băng. Với bài đổi đơn vị, luôn quy về Celsius trước rồi mới chuyển sang thang cần tìm — cách này tránh nhầm hệ số. Với câu hỏi lý thuyết về truyền nhiệt, chỉ cần tìm từ khóa “nhiệt độ cao hơn → nhiệt độ thấp hơn”; mọi phương án dựa trên khối lượng, nhiệt năng hay độ cao đều là nhiễu.