Температура, наука, FANDOM, захранвано от Wikia
Температура(от лат.temperatura— правилно смесване, нормално състояние) е физична величина, която приблизително характеризира средната кинетична енергия на частиците на една макроскопична система на една степен на свобода, която се намира в състояние на термодинамично равновесие.
Температурата се измерва в градуси.
Термодинамичен подход Редактиране
Температурата е реципрочната стойност на промянатаентропия(степен на разстройство) на системата, когато едноколичество топлинасе добави към системата: 1/T= ΔS/Δ2\4Q.
В равновесно състояние температурата има еднаква стойност за всички макроскопични части на системата. Ако две тела в системата имат еднаква температура, тогава между тях няма пренос на кинетична енергия на частици (топлина). Ако има температурна разлика, тогава топлината преминава от тяло с по-висока температура към тяло с по-ниска, тъй като в този случай общата ентропия се увеличава.
Температурата също се свързва със субективните усещания за "топлина" и "студ", свързани с това дали живата тъкан отдава топлина или я приема.
Някои квантово-механични системи могат да бъдат в състояние, в което ентропията не се увеличава, а намалява с добавянето на енергия, което формално съответства на отрицателна абсолютна температура. Такива състояния обаче не са „под абсолютната нула“, а „над безкрайността“, тъй като когато такава система влезе в контакт с тяло с положителна температура, енергията се прехвърля от системата към тялото, а не обратното (за повече подробности вижте Квантова термодинамика).
Свойствата на температурата се изучават от раздела на физиката - термодинамика. Температурата също играе важна роля в много области на науката, включително други клонове на физиката, както и химията ибиология.
Измерване на температура Редактиране
За измерване на температурата се избира някакъв термодинамичен параметър на термометричното вещество. Промяната в този параметър е недвусмислено свързана с промяна в температурата. На практика температурата се измерва с помощта на
Редактиране на историята
Думата "температура" възниква във време, когато хората вярват, че по-горещите тела съдържат по-голямо количество специално вещество - калорично, отколкото по-малко нагрятите. Следователно температурата се възприема като силата на смес от телесна субстанция и калории. Поради тази причина мерните единици за силата на алкохолните напитки и температурата се наричат еднакви - градуси.
Температурни единици и скала Редактиране
От факта, че температурата е кинетичната енергия на молекулите, става ясно, че е най-естествено тя да се измерва в енергийни единици (т.е. в системата SI в джаули). Измерването на температурата обаче започва много преди създаването на молекулярно-кинетична теория, така че практическите везни измерват температурата в конвенционални единици - градуси.
Скала на Келвин Редактиране
Термодинамиката използва скалата на Келвин, при която температурата се измерва от абсолютната нула (състоянието, съответстващо на минималната теоретично възможна вътрешна енергия на тялото), а един келвин е равен на 1/273,16 от разстоянието от абсолютната нула до тройната точка на водата (състоянието, в което ледът, водата и водните пари са в равновесие). Константата на Болцман се използва за преобразуване на келвини в енергийни единици. Използват се и производни единици: килокелвин, мегакелвин, миликелвин и др.
Скала по Целзий Редактиране
В ежедневието се използва скалата на Целзий, при която точката на замръзване на водата се приема за 0, а точката на кипене на водата при атмосферна температура се приема за 100 °.налягане. Тъй като точките на замръзване и кипене на водата не са добре дефинирани, скалата на Целзий в момента се определя по скалата на Келвин: градуси по Целзий са равни на Келвин, абсолютната нула се приема за -273,15 °C. Скалата по Целзий е практически много удобна, тъй като водата е много разпространена на нашата планета и животът ни се основава на нея. Нула по Целзий е специална точка за метеорологията, тъй като замръзването на атмосферната вода променя всичко значително.
Скала на Фаренхайт Редактиране
В Англия и особено в САЩ се използва скалата на Фаренхайт. Тази скала е разделена на 100 градуса от температурата на най-студената зима в града, където е живял Фаренхайт, до температурата на човешкото тяло. Нула градуса по Целзий е 32 градуса по Фаренхайт, а градус по Фаренхайт е 5/9 градуса по Целзий.
Текущата дефиниция на скалата на Фаренхайт е следната: това е температурна скала, 1 градус (1 °F), от която е равен на 1/180 от разликата между точката на кипене на водата и топенето на леда при атмосферно налягане, а точката на топене на леда е +32 °F. Температурата по скалата на Фаренхайт е свързана с температурата по скалата на Целзий (t ° C) чрез съотношението t ° C = 5/9 (t ° F - 32), 1 ° F = 5/9 ° C. Предложен от Г. Фаренхайт през 1724г.
Скала на Реомюр Редактиране
Предложен през 1730 г. от R. A. Reaumur, който описва изобретения от него алкохолен термометър.
Единица - градус Réaumur (°R), 1 °R е равен на 1/80 от температурния интервал между референтните точки - температурата на топящ се лед (0 °R) и вряща вода (80 °R)
Преходи от различни мащаби Редактиране
| = К | = С + 273.15 | = (F + 459,67) / 1,8 |
| = K − 273,15 | =C | = (F - 32) / 1,8 |
| = K 1,8 − 459,67 | = С 1,8 + 32 | = Ф |
Сравнение на температурни скали Редактиране
| Абсолютна нула | 0 | −273,15 | −459,67 | 0 | 559.725 | −90,14 | −218,52 | −135,90 |
| Точка на топене на сместа по Фаренхайт (сол и лед в равни количества) | 255,37 | −17,78 | 0 | 459.67 | 176,67 | −5,87 | −14,22 | −1,83 |
| Точка на замръзване на водата (референтни условия) | 273.15 | 0 | 32 | 491.67 | 150 | 0 | 0 | 7.5 |
| Средна температура на човешкото тяло¹ | 310,0 | 36.8 | 98.2 | 557.9 | 94.5 | 12.21 | 29.6 | 26,925 |
| Точка на кипене на водата (нормални условия) | 373.15 | 100 | 212 | 671.67 | 0 | 33 | 80 | 60 |
| топящ се титан | 1941 г | 1668 г | 3034 | 3494 | −2352 | 550 | 1334 | 883 |
| Слънчева повърхност | 5800 | 5526 | 9980 | 10440 | −8140 | 1823 г | 4421 | 2909 |
¹ Нормалната температура на човешкото тяло е 36,6°C ±0,7°C или 98,2°F ±1,3°F. Обикновено даваната стойност от 98,6 °F е точно преобразуване по Фаренхайт на немската стойност от 19-ти век от 37 °C. Тъй катотази стойност не е включена в обхвата на нормалната температура според съвременните концепции, можем да кажем, че съдържа прекомерна (неправилна) точност. Тук можете да намерите списък с различни измервания.
Някои стойности в тази таблица са закръглени.