Definirea temperaturii în știință

Temperatura este o măsurare obiectivă a cât de cald sau rece este un obiect. Poate fi măsurat cu un termometru sau un calorimetru. Este un mijloc de determinare a energiei interne conținute într-un sistem dat.

Deoarece oamenii percep cu ușurință cantitatea de căldură și frig într-o zonă, este de înțeles că temperatura este o caracteristică a realității pe care avem o intuiție destul de intuitivă. Luați în considerare că mulți dintre noi avem prima noastră interacțiune cu un termometru în contextul medicamentului, atunci când un medic (sau părintele nostru) folosește unul pentru a discerne temperatura noastră, ca parte a diagnosticării unei boli. Într-adevăr, temperatura este un concept critic într-o mare varietate de discipline științifice, nu doar medicamente.

Căldură versus temperatură

Temperatura este diferită de căldură, deși cele două concepte sunt legate. Temperatura este o măsură a energiei interne a unui sistem, în timp ce căldura este o măsură a modului în care energia este transferată de la un sistem (sau corp) la altul sau, cum temperaturile dintr-un sistem sunt ridicate sau scăzute prin interacțiune cu altul. Acest lucru este descris aproximativ de teoria cinetică, cel puțin pentru gaze și fluide. Teoria cinetică explică faptul că, cu cât cantitatea de căldură este absorbită mai mult într-un material, cu atât atomii din acest material încep să se miște mai repede și, cu cât atomii se mișcă mai repede, cu atât temperatura crește. Pe măsură ce atomii încep să încetinească mișcarea lor, materialul devine mai rece. Lucrurile se complică puțin pentru solide, desigur, dar asta este ideea de bază.

Scări de temperatură

Există mai multe scale de temperatură. În Statele Unite, temperatura Fahrenheit este cea mai frecvent utilizată, deși Centrul internațional de unități (unitate SI) Centigrad (sau Celsius) este utilizat în majoritatea restului lumii. Scara Kelvin este folosită adesea în fizică și este ajustată astfel încât 0 grade Kelvin să fie egală cu zero absolut, ceea ce este, în teorie, cea mai rece temperatură posibilă și la momentul în care încetează toată mișcarea cinetică.

Măsurarea temperaturii

Un termometru tradițional măsoară temperatura prin conținerea unui fluid care se extinde la o viteză cunoscută pe măsură ce devine mai cald și se contractă pe măsură ce devine mai rece. Pe măsură ce temperatura se schimbă, lichidul dintr-un tub conținut se deplasează pe o scară pe dispozitiv. La fel ca în mare parte din știința modernă, putem privi înapoi la antici pentru originile ideilor despre cum se poate măsura temperatura înapoi pentru antici.

În primul secol i.H., filosoful și eroul matematician grec (sau Heron) din Alexandria (10-70 CE) a scris în lucrarea sa „Pneumatic” despre relația dintre temperatură și expansiunea aerului. După inventarea presei de la Gutenberg, cartea lui Hero a fost publicată în Europa în 1575, disponibilitatea sa mai largă inspirând crearea celor mai vechi termometre de-a lungul secolului următor..

Inventarea termometrului

Astronomul italian Galileo (1564-1642) a fost unul dintre primii oameni de știință înregistrați că a folosit de fapt un dispozitiv care a măsurat temperatura, deși nu este clar dacă a construit-o el însuși sau a dobândit ideea de la altcineva. El a folosit un dispozitiv numit termoscop pentru a măsura cantitatea de căldură și frig, cel puțin încă din 1603.

De-a lungul anilor 1600, diferiți oameni de știință au încercat să creeze termometre care să măsoare temperatura printr-o schimbare de presiune într-un dispozitiv de măsurare conținut. Medicul englez Robert Fludd (1574-1637) a construit în 1638 un termoscop care avea o scară de temperatură încorporată în structura fizică a dispozitivului, rezultând primul termometru.

Fără niciun sistem centralizat de măsurare, fiecare dintre acești oameni de știință și-a dezvoltat propriile scale de măsurare și niciunul dintre ei nu a prins cu adevărat până când fizicianul și inventatorul olandez-germano-polonez Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) și-a construit-o la începutul anilor 1700. El a construit un termometru cu alcool în 1709, dar termometrul său bazat pe mercur din 1714 a devenit standardul de aur al măsurării temperaturii.

Editat de Anne Marie Helmenstine, doctorat.