Temperatura jest obiektywnym pomiarem tego, jak gorący lub zimny jest obiekt. Można to zmierzyć za pomocą termometru lub kalorymetru. Jest to sposób na określenie energia wewnętrzna zawarte w danym systemie.
Ponieważ ludzie łatwo dostrzegają ilość ciepła i zimna w danym obszarze, zrozumiałe jest, że temperatura jest cechą rzeczywistości, którą mamy dość intuicyjną znajomość. Weź pod uwagę, że wielu z nas po raz pierwszy wchodzi w interakcje z termometrem w kontekście medycyny, kiedy lekarz (lub nasz rodzic) używa go do rozpoznania naszej temperatury, w ramach diagnozowania choroby. Rzeczywiście temperatura jest kluczową koncepcją w wielu różnych dyscyplinach naukowych, nie tylko w medycynie.
Ciepło a temperatura
Temperatura jest inna niż ciepło, chociaż te dwa pojęcia są ze sobą powiązane. Temperatura jest miarą wewnętrznej energii systemu, podczas gdy ciepło jest miarą tego, jak energia jest przenoszona z jednego układu (lub ciała) do drugiego lub, w jaki sposób temperatury w jednym układzie są podwyższane lub obniżane przez interakcję z inne. Jest to z grubsza opisane przez
teoria kinetyczna, przynajmniej dla gazów i płynów. Teoria kinetyczna wyjaśnia, że im większa ilość ciepła jest absorbowana w materiale, tym bardziej szybko atomy w tym materiale zaczynają się poruszać, a im szybciej poruszają się atomy, tym wyższa jest temperatura wzrasta. Gdy atomy zaczynają zwalniać ruch, materiał staje się chłodniejszy. Oczywiście sprawy stały się nieco bardziej skomplikowane, ale to jest podstawowa idea.Skale temperatur
Istnieje kilka skal temperatur. W Stanach Zjednoczonych najczęściej stosuje się temperaturę Fahrenheita, choć Międzynarodowy System Jednostek (Jednostka SI) Stopni Celsjusza (lub Celsjusza) używa się w większości reszty świata. The Skala Kelvina jest często używany w fizyce i jest dostosowywany tak, aby 0 stopni Kelvina było równe zero absolutne, która teoretycznie jest najzimniejszą możliwą temperaturą i w którym momencie ustaje ruch kinetyczny.
Pomiar temperatury
Tradycyjny termometr mierzy temperaturę, zawierając płyn, który rozszerza się w znanym tempie, gdy robi się cieplej, a kurczy się, gdy robi się chłodniej. Wraz ze zmianą temperatury ciecz w zamkniętej rurce przesuwa się wzdłuż skali na urządzeniu. Podobnie jak w przypadku większości współczesnej nauki, możemy spojrzeć wstecz na starożytnych, aby dowiedzieć się, skąd wzięli się pomysły na pomiar temperatury.
W pierwszym wieku ne grecki filozof i matematyk Bohater (lub Heron) z Aleksandrii (10–70) CE) w swojej pracy „Pneumatyka” napisał o związku między temperaturą a rozszerzeniem powietrze. Po Gutenberg Press została wynaleziona, książka Hero została wydana w Europie w 1575 roku, a jej szersza dostępność zainspirowała do stworzenia pierwszych termometrów w następnym stuleciu.
Wymyślanie termometru
Włoski astronom Galileo (1564–1642) był jednym z pierwszych zarejestrowanych naukowców, którzy rzeczywiście używali mierzonego urządzenia temperatura, choć nie jest jasne, czy sam ją zbudował, czy też nabył pomysł od kogoś jeszcze. Użył urządzenia zwanego termoskopem do pomiaru ilości ciepła i zimna, przynajmniej jako już w 1603 r.
W ciągu XVI wieku różni naukowcy próbowali stworzyć termometry, które mierzyłyby temperaturę poprzez zmianę ciśnienia w zamkniętym urządzeniu pomiarowym. Angielski lekarz Robert Fludd (1574–1637) zbudował termometr w 1638 r., Który miał wbudowaną skalę temperaturową w fizyczną strukturę urządzenia, w wyniku czego powstał pierwszy termometr.
Bez scentralizowanego systemu pomiarowego każdy z tych naukowców opracował własne skale pomiarowe i żaden z nich tak naprawdę nie przyłapał się, dopóki holendersko-niemiecko-polski fizyk i wynalazca Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) zbudował go na początku XVIII wieku. Zbudował termometr z alkoholem w 1709 roku, ale tak naprawdę to jego termometr rtęciowy z 1714 roku stał się złotym standardem pomiaru temperatury.
Edytowany przez Dr Anne Marie Helmenstine