Az USA-ban a hőmérséklet mérésére nem a Celsius‑skála, hanem a Fahrenheit‑skála használatos. A Fahrenheit‑skála nullpontja, azaz $0\ \mathrm{{}^\circ F}$ egy különleges sóoldat fagyáspontjának, $-17,8\ \mathrm{{}^\circ C}$ hőmérsékletnek felel meg. (Ez pedig D. G. Fahrenheit lakóhelyén, Danzigban az 1708/09‑es télen mért legalacsonyabb hőmérséklet. Fahrenheit sóoldatokkal kísérletezett, és azt tapasztalta, hogy a víz sótartalmának növekedésével a víz fagyáspontja csökken.) $100\ \mathrm{{}^\circ F}$ pedig kb. $37,8\ \mathrm{{}^\circ C}$ hőmérsékletnek felel meg. További értékeket a mellékelt táblázatból lehet leolvasni.
| $\ \ \ \ \ \ 0\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ | $\ \ \ \ \ \ 32\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ |
$\ \ \ \ \ \ 5\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ $\ \ \ \ 10\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ $\ \ \ \ 15\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ $\ \ \ \ 20\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ $\ \ \ \ 25\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ $\ \ \ \ 30\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ $\ \ \ \ 37\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ $\ \ \ \ 50\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ $\ \ \ \ 75\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ | $\ \ \ \ \ \ 41\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ $\ \ \ \ \ \ 50\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ $\ \ \ \ \ \ 59\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ $\ \ \ \ \ \ 68\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ $\ \ \ \ \ \ 77\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ $\ \ \ \ \ \ 86\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ $\ \ \ 98,6\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ $\ \ \ \ 122\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ $\ \ \ \ 167\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ |
| $\ \ 100\ \mathrm{{}^\circ C}\ \ $ | $\ \ \ \ 212\ \mathrm{{}^\circ F}\ \ \ $ |
a) Ábrázolja a $0\ \mathrm{{}^\circ C}\unicode{x2013} 100\ \mathrm{{}^\circ C}$ intervallumon a $\mathrm{{}^\circ F\thinspace \unicode{x2013} {}^\circ C}$ függvényt! (A táblázat minden értékpárja szerepeljen!)
a) A táblázat adatainak ábrázolása grafikonon:
5 pont
(bontható)
10‑11 adatpont helyes ábrázolása 5 pontot ér, 8‑9 adatponté 4 pontot, 6‑7 adatponté 3 pontot, 4‑5 adatponté 2 pontot, 2‑3 adatponté pedig 1 pontot.
Az illeszkedő egyenes hiánya nem számít hibának.
b) Mennyi a kaliforniai Furnice Creekben 1913-ban mért $134,1\ \mathrm{{}^\circ F}$ hőmérséklet Celsius-fokban kifejezve?
$57\ \mathrm{{}^\circ C}$ körüli érték.
b) A megadott hőmérsékletérték meghatározása Celsius-fokban:
4 pont
A grafikonról leolvashatóan $57\ \mathrm{{}^\circ C}$ körüli érték.
c) A tengervíz átlagos fagyáspontja $-1,9\ \mathrm{{}^\circ C}$. Töményebb, vagy hígabb a tengervíz, mint Fahrenheit oldata, azaz több vagy kevesebb só van ugyanakkora térfogatnyi vízben? Válaszát indokolja!
Mivel a sóoldat koncentrációjával a fagyáspont csökken, és a tengervíz fagyáspontja magasabb, mint Fahrenheit referencia oldatáé ezért a tengervíz egységnyi térfogatában kevesebb só van (vagyis hígabb).
c) A tengervíz és Fahrenheit sóoldatának összehasonlítása:
6 pont
(bontható)
Mivel a sóoldat koncentrációjával a fagyáspont csökken (2 pont),
és a tengervíz fagyáspontja magasabb, mint Fahrenheit referencia oldatáé (2 pont),
ezért a tengervíz egységnyi térfogatában kevesebb (2 pont)
só van (vagyis hígabb).
(Az egyik kifejezés elegendő.)
d) Milyen fizikai mennyiségek befolyásolhatják a sós víz olvadáspontját?
A nyomás és a sókoncentráció.
d) Az olvadáspontot befolyásoló tényezők felsorolása:
3 + 2 pont
Nyomás (3 pont),
sókoncentráció (2 pont).
Összesen: 20 pont