Vad är temperaturen?
Temperaturen är intensiteten av hethet eller kyla av ett föremål. Termodynamisk temperatur kan definieras som ett mått på kinetisk energi av molekyler (eller atomer) av objektet. I allmänhet, ju snabbare molekylerna rör sig i ett objekt, desto högre blir den kinetiska energin och temperaturen.
Ett annat sätt att definiera temperatur är att överväga två föremål som består av olika metaller (värmeledare). När dessa föremål hålls i kontakt under tillräckligt lång tid kommer de att nå en termisk jämvikt. Jämvikt anger att objekten inte längre överför någon nätvärme till varandra. Vi skulle då säga att de givna två objekten är vid samma temperatur. Detta är egenskapen som kan användas för att mäta temperaturen. När vi håller en termometer i kontakt med föremålet (vars temperatur ska upptäckas) kan objektets temperatur bestämmas när jämvikt uppnås. För mycket heta, rörliga eller bortre objekt använder vi emellertid i allmänhet intensitet av infraröd strålning för att mäta temperaturen. Forskare har också utvecklat termometrar som arbetar genom mätning av ljudets hastighet i gas.
Temperaturvågor
Tre vanliga temperaturskalor är Celsius (C), Fahrenheit (F) och Kelvin (K). En fjärde skala, Rankine (R), används för några tekniska ändamål. På denna skala är graden storlek densamma som på Fahrenheit-skalan och nollpunkten är vid absolut noll. Kelvin är basenhet för temperatur i det internationella systemet för enheter (SI).
Celsiusskalan
Celsiusskalan uppfanns av en svensk astronom, Anders Celsius. I denna skala är skillnaden mellan temperaturerna på frysen och kokpunkten av vatten uppdelad i 100-enheter eller grader. Fryspunkten är inställd på 0 grader Celsius och kokpunkten är inställd på 100 grader Celsius, både i standard atmosfärstryck. Denna skala kallas ofta som centigrade skala eftersom gapet mellan de två definierade punkterna (frysning och smältpunkt av vatten) är 100 grader.
Kelvinskalan
När material kyls, förlorar de värme och temperaturen minskar. Teoretiskt kan vi fortsätta att kyla ner ett föremål tills det inte finns mer värme kvar att ge ut. Temperaturen vid den punkten kallas absolut noll. Kelvinskalans nollpunkt är inställd vid denna punkt. Eftersom det inte finns någon temperatur under absolut noll, har Kelvin-skalan ingen negativa temperaturer. I denna skala är fryspunkten för vatten 273.15 K och dess kokpunkt är 373.15 K.
Konvertering mellan Celsius och Kelvin
I både Kelvin- och Celsius-skalorna är skillnaden mellan fryspunkten för vatten och dess kokpunkt 100-enheter. Därför kan vi säga 1 K = 1 grader Celsius. Utgångspunkten för båda skalorna är dock olika. Kelvinskalan börjar vid absolut noll och i denna skala fryser vattnet vid 273.15 K. Å andra sidan, i Celsius-skalan ställs noll (0 grad Celsius) vid fryspunkten för vatten. För att jämföra de två skalorna, säger vi, Frysningspunkten för vatten = 273 K = 0 grader Celsius. Det vill säga K = C + 273.15 eller C = K - 273.15.
