Температура

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Температу́ра (від лат. temperatura — належне змішування, нормальний стан) — фізична величина, яка окреслює здатність макроскопічної системи (тіла), що знаходиться в стані термодинамічної рівноваги, до теплопередачі.

В стані рівноваги температура має однакове значення для всіх макроскопічних частин системи. Якщо в системі два тіла мають однакову температуру, то між ними не відбувається передачі кінетичної енергії часток (тепла). Якщо є існує різниця температур, то пепло переходить від тіла з вищою температурою до тіла з нижчою.

Температура пов’язана також із суб’єктивним сприйняттям «тепла» і «холода».

Властивості температури вивчає наука термодинаміка. Температура також відіграє важиву роль у багатьох галузях науки, включаючи фізику, хімію і біологію.

Для вимірювання температури вибирається певний термодинамічний параметр термометричної речовини. Вимірювання цього параметра однозначно пов’язується із зміною температури.

Слово «температура» виникло в часи, коли люди вважали, що в більш нагрітих тілах міститься більша кількість особливої речовини — теплороду, ніж в менш нагрітих. Тому температура сприймалась як міцність суміші тіла і теплороду. Тому одиниці виміру міцності спиртних напоїв називаються однаково — градусами.


[ред.] Вимірювання температури

[ред.] Температурні шкали

В Міжнародній системі СІ для вимірювання температури застосовується шкала Кельвіна і символ K (при цьому знак градусу ° відсутній). Широкий вжиток також мають системи Цельсія і Фаренгейта.

За шкалою Кельвіна
0 градусів відповідають Абсолютному нулю, тобто повній відсутності руху молекул. Один градус Кельвіна відповідає одному градусу за шкала Цельсія.
За шкалою Цельсія
0°C відповідає температря замерзання води, 100°C — температурі киміння води (за тиску в 1 атмосферу). Розмір гадусів визначає розширення ртуті в термометрі.
За шкалою Фаренгейта
замерзання і кипіння води розділяють 180 °F Один градус за Фаренгейтом дорівнює 5/9 градусу Кельвіна або Цельсія. Вода замерзає при 32 °F, а кипить при 212 °F.

Існували також інші системи вимірювання температури, які тепер вийшли з ужитку, такі як

  • шкала Ранкіна
  • шкала Деліля
  • шкала Ньютона
  • шкала Реомюра
  • шкала Ромера

Формули для визначення відповідності між основними шкалами:

За Цельсієм\Longleftrightarrowза Кельвіном\Longleftrightarrow за Фаренгейтом:

\frac{T_{Celsius} - 0}{100} = \frac{T_{Kelvin} - 273,15}{100} = \frac{T_{Fahrenheit} - 32}{180} \,

За Цельсієм\Longleftrightarrowза Реомюром\Longleftrightarrowза Ранкіном:

\frac{T_{Celsius} - 0}{100} = \frac{T_{Reaumur} - 0}{80} = \frac{T_{Rankine} - 32 - 459,67}{180} \,

За Кельвіном\Longleftrightarrowза Цельсієм:

T_{Celsius} = T_{Kelvin} - 273,15 \,

T_{Kelvin} = T_{Celsius} + 273,15 \,

За Кельвіном\Longleftrightarrowза Фаренгейтом:

T_{Fahrenheit} = \frac{9}{5} \cdot T_{Kelvin} - 459,67

T_{Kelvin} = \frac{5}{9} \cdot (T_{Fahrenheit} + 459,67)

За Цельсієм\Longleftrightarrowза Фаренгейтом:

T_{Fahrenheit} = 32 + \frac{9}{5} \cdot T_{Celsius}

T_{Celsius} = \frac{5}{9} \cdot (T_{Fahrenheit} - 32)

[ред.] Зівставлення температурних шкал

Явище за Кельвіном за Цельсієм за Фаренгейтом за Ранкіном за Делілем за Ньютоном за Реомюром за Ромером
Абсолютний нуль 0 −273.15 −459.67 0 559.725 −90.14 −218.52 −135.90
Суміш льоду і солі (за Фаренгейтом) 255.37 −17.78 0 459.67 176.67 −5.87 −14.22 −1.83
Замерзання води (за нормальних умов) 273.15 0 32 491.67 150 0 0 7.5
Середня температура людського тіла 310.0 36.8 98.2 ¹ 557.9 94.5 12.21 29.6 26.925
Кипіння води (за нормальних умов) 373.15 100 212 671.67 0 33 80 60
Плавлення титану 1941 1668 3034 3494 −2352 550 1334 883
Поверхня сонця 5800 5526 9980 10440 −8140 1823 4421 2909

¹ За шкалою Фаренгейта традиційно нормальною температурою людського тіла вважається 98,6°F а отже термометри враховують цю неточність. Деякі значення були округлені.