Ce este temperatura?
Temperatura este intensitatea temperamentului sau a temperaturii unui obiect. Temperatura termodinamică poate fi definită ca o măsură a energiei cinetice a moleculelor (sau atomilor) obiectului. În general, cu cât moleculele se mișcă mai repede într-un obiect, cu atât va fi mai mare energia cinetică și temperatura.
O altă abordare a definirii temperaturii este luarea în considerare a două obiecte formate din metale diferite (conductoare de căldură). Atunci când aceste obiecte sunt ținute în contact pentru o perioadă lungă de timp, ele vor atinge o stare de "Echilibru termic". Echilibrul înseamnă că obiectele nu mai transferă nici o energie netă (căldură) între ele. Vom spune apoi că cele două obiecte date sunt la aceeași temperatură. Aceasta este proprietatea care poate fi folosită pentru măsurarea temperaturii. Atunci când păstrăm un termometru în contact cu obiectul (a cărui temperatură se află), temperatura obiectului poate fi determinată la atingerea echilibrului. Cu toate acestea, pentru obiectele foarte fierbinți, în mișcare sau îndepărtate, folosim în general intensitatea radiației infraroșii (căldură) pentru măsurarea temperaturii. Oamenii de știință au dezvoltat, de asemenea, termometre care funcționează prin măsurarea vitezei de zgomot în gaz.
Balanțe de temperatură
Trei scale de temperatură utilizate în mod obișnuit sunt: Celsius (C), Fahrenheit (F) și Kelvin (K). O a patra scara, Rankine (R), este folosita in scopuri inginerice. Pe această scală, mărimea gradului este aceeași ca și pe scara Fahrenheit și zero-ul său este la zero absolută. Kelvin este unitatea de bază a temperaturii în Sistemul Internațional de Unități (SI).
Scala Celsius
Scara Celsius a fost inventată de un astronom austriac, Anders Celsius. În această scală, diferența dintre temperaturile punctelor de congelare și de fierbere a apei este împărțită în unități sau grade 100. Punctul de îngheț este setat la 0 grade Celsius și punctul de fierbere este setat la 100 grade Celsius, atât în presiunea atmosferică standard. Această scală este adesea numită scală de centigrade, deoarece diferența dintre cele două puncte definite (punctul de congelare și topire a apei) este gradul 100.
Scala Kelvin
Atunci când materialele sunt răcite, acestea pierd căldura și temperatura lor scade. Teoretic, putem răci rămași un obiect până când nu mai este nici o căldură pentru a da afară. Temperatura la acel punct este numită zero absolută. Valoarea zero a scalei Kelvin este stabilită în acest moment. Deoarece nu există temperatură sub zero absolută, scara Kelvin nu are temperaturi negative. În această scală, punctul de îngheț al apei este 273.15 K și punctul de fierbere este 373.15 K.
Conversia între Celsius și Kelvin
În ambele coloane Kelvin și Celsius, diferența dintre punctul de îngheț al apei și punctul de fierbere este unitățile 100. Prin urmare, putem spune 1 K = 1 grade Celsius. Cu toate acestea, punctele de pornire ale ambelor scale sunt diferite. Scara Kelvin începe la zero absolută și în această scală apa se îngheață la 273.15 K. Pe de altă parte, în scara Celsius, zero (0 grade Celsius) este setată la punctul de îngheț al apei. Pentru a echivala cele două scale, spunem: Punctul de îngheț al apei = 273 K = 0 grade Celsius. Aceasta este, K = C + 273.15 sau C = K - 273.15.
