Tabla de Contenidos
Caldura si rece sunt masurate printr-o scara numerica numita temperatura. Scalele de temperatură sunt modul în care comunicăm despre vreme, măsurăm siguranța și confortul și explicăm lumea fizică. Folosind liniile de bază alese de oamenii de știință pentru a crea măsurători relative, scalele de temperatură măsoară intensitatea căldurii sau cantitatea de energie termică conținută într-un material sau substanță (cum ar fi aerul, o oală cu apă sau suprafața soarelui). Există trei sisteme de măsurare utilizate în mod obișnuit: Fahrenheit, Celsius și Kelvin.
Ce este temperatura?
Temperatura este o energie care se măsoară cu un instrument numit termometru, care provine din cuvintele grecești thermos (fierbinte) și metron (măsură), conform dicționarului etimologic online. O altă definiție a temperaturii este că este o măsură a energiei cinetice medii (energia unei mase în mișcare) a moleculelor unei substanțe, conform Universității de Stat din Georgia.
Medicul grec antic Hipocrate a învățat se pare că mâna omului ar putea fi folosită pentru a judeca prezența unei febre la o persoană încă din anul 400 î.Hr., potrivit unui raport din 2019 publicat în revista Nature Public Health Emergency Collection. Cu toate acestea, instrumentele precise pentru măsurarea temperaturii corpului uman nu au fost dezvoltate decât în secolele XVI și XVII.
Kelvin: o scară absolută pentru oameni de știință
În 1848, matematicianul și omul de știință britanic William Thomson (cunoscut și ca Lord Kelvin) a propus o scară de temperatură absolută, independentă de proprietățile unei substanțe precum gheața sau corpul uman. El a sugerat că intervalul de temperaturi posibile din univers le depășește cu mult pe cele propuse de Celsius și Fahrenheit. Conceptul de temperatură minimă absolută nu era nou, conform NIST, dar Kelvin ți-a dat un număr exact: 0 kelvin este egal cu -273,15 C.
Temperatura termodinamică este absolută, nu relativă la puncte fixe. Aceasta descrie cantitatea de energie cinetică conținută în particulele care alcătuiesc un bulb de materie, clătinându-se și fluturând la niveluri submicroscopice, a explicat Thomson. Pe măsură ce temperatura scade, particulele încetinesc până la un moment dat, toate mișcările încetează. Este vorba despre zero absolut, care este referința scării Kelvin.
zero absolut
Zero absolut are loc la -273,15 C sau -459,67 F. Până de curând, oamenii de știință credeau că oamenii nu pot recrea acea temperatură deoarece, pentru a se răci, ar trebui adăugată energie sistemului pentru a-l răci, ceea ce ar însemna că sistemul. ar fi mai fierbinte decât zero absolut. Dar în 2013, fizicienii germani au reușit să aducă particulele la temperaturi paradoxale sub zero absolut.
În mintea lui Kelvin, zero absolut a fost punctul de plecare pentru o scară de temperatură, dar pentru comoditate, el a folosit markerii și intervalele scarii Celsius cunoscute pe scară largă ca bază pentru a lui. Astfel, pe scara Kelvin, apa îngheață la 273,15 K (0°C) și fierbe la 373,15 K, adică la 100°C. Un kelvin este desemnat ca o unitate, mai degrabă decât un grad, și este egal cu un singur grad pe scara Celsius. Scara Kelvin este folosită în principal de oamenii de știință.
În 2018, kelvinul a fost redefinit pentru a-l face mai precis, potrivit unui articol din revista Metrologia, iar definiția lui este acum legată de constanta Boltzmann. Această constantă leagă temperatura de energia cinetică a materiei. Noua definiție, conform Conferinței Generale pentru Greutăți și Măsuri, este următoarea: „Kelvinul, simbolul K, este unitatea SI a temperaturii termodinamice; mărimea sa este fixată prin stabilirea valorii numerice a constantei lui Boltzmann la exact 1,380649 × 10 -23 J K-1 [jouli pe kelvin]’.
Surse
- Enciclopedia Britannica. (nd). constanta Boltzmann . Fizică.
- Metrologie. (2019). Revizuirea SI — rezultatul a trei decenii de progres în metrologie.
- Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri. (2006). Broșura Sistemul internațional de unități (SI). Comitetul Internațional de Greutăți și Măsuri.
- DA Brosura. (2019). Mise en pratique pentru definiția kelvinului în SI. Comitetul Consultativ pentru Termometrie
