Temperatuur

Temperatuur

Mis on temperatuur?

Temperatuur võib olla raskesti määratletav omadus. Igapäevaelus kasutame objekti kuumuse või külmuse kirjeldamiseks sõna temperatuur. Füüsikas on temperatuur aine liikuvate osakeste keskmine kineetiline energia.

Kuidas temperatuuri mõõdetakse?

Temperatuuri mõõdetakse termomeetri abil. Temperatuuri mõõtmiseks on erinevad skaalad ja standardid, sealhulgas Celsiuse, Fahrenheiti ja Kelvini väärtused. Neid käsitletakse üksikasjalikumalt allpool.

Kuidas termomeeter töötab?

Termomeetrid kasutavad ära teaduslikku omadust, mida nimetatakse soojuspaisumiseks. Enamik aineid laieneb ja võtab kuumaks saades rohkem mahtu. Vedelatel termomeetritel on mingisugune aine (see oli varem elavhõbe, kuid tänapäeval üldiselt alkohol), mis on suletud väikesesse klaastorusse.

Temperatuuri tõustes vedelik paisub ja täidab rohkem toru. Kui temperatuur langeb, tõmbub vedelik kokku ja võtab torust vähem. Seejärel saab temperatuuri lugeda toru küljel kalibreeritud joontega.

Temperatuuriskaalad

Praegu kasutatakse kolme peamist temperatuuriskaala: Celsiuse, Fahrenheiti ja Kelvini.

• Celsiuse järgi - kõige levinum temperatuuriskaala maailmas on Celsiuse järgi. Celsiuse järgi kasutatakse kraadide ühikut ja selle lühend on ° C. Skaala määrab vee külmumistemperatuuri 0 ° C ja vee keemistemperatuuri 100 ° C.
• Fahrenheit - USA-s on kõige tavalisem temperatuuriskaala Fahrenheiti skaala. Fahrenheit määrab vee külmumistemperatuuri 32 ° F ja keemistemperatuuri 212 ° F.
• Kelvin - standardne temperatuuriühik, mida teadlased kõige enam kasutavad, on Kelvin. Kelvin ei kasuta sümbolit ° nagu ülejäänud kaks skaalat. Temperatuuri kirjutamisel Kelvini keeles kasutate lihtsalt tähte K. Kelvin kasutab skaala 0 punktina absoluutset nulli. Sellel on samad sammud kui Celsiuse järgi, kuna vee külmumis- ja keemistemperatuuri vahel on 100 juurdekasvu.

Teisendamine skaalade vahel

Celsiuse ja Fahrenheiti järgi

° C = (° F - 32) / 1,8
° F = 1,8 * ° C + 32 °

Celsiuse ja Kelvini väärtused

K = ° C + 273,15
° C = K - 273,15 °

Absoluutne null

Absoluutne null on võimalikult külm temperatuur, mille iga aine võib saavutada. See on võrdne 0 kelviniga või -273,15 ° C (-459,67 ° F).

Temperatuur ja aine olek

Temperatuur mõjutab aine olekut. Iga aine aine läbib temperatuuri tõustes erinevad faasid, kaasa arvatud tahke aine, vedelik ja gaas. Selle üheks näiteks on vesi, mis temperatuuri tõustes muutub jääst (tahke) veest (vedelaks) auruks (gaasiks). Selle teema kohta saate lisateavet meie lehelt aine faasid lehele.

Huvitavaid fakte temperatuuri kohta

• Temperatuur ei sõltu objekti suurusest ega kogusest. Seda nimetatakse intensiivseks varaks.
• Fahrenheiti skaala on nime saanud Hollandi füüsik Daniel Fahrenheit.
• Temperatuur on aine soojusenergia üldkogusest erinev kogus, mis sõltub objekti suurusest.
• Celsiuse nimeks sai Rootsi astronoom Anders Celsius. Algselt tunti Celsiust kui 'Celsiuse kraadi'.
• Kui ained lähenevad absoluutsele nullile, võivad nad saavutada huvitavaid omadusi, näiteks ülivedelus ja ülijuhtivus.