Что такое температура?

Температура является объективным измерением того, насколько горячий или холодный объект. Его можно измерить с помощью термометра или калориметра. Это средство определения внутренней энергии, содержащейся в системе.

Поскольку люди мгновенно воспринимают количество тепла и холода в пределах области, понятно, что температура является признаком реальности, что мы имеем довольно интуитивное понимание. Действительно, температура — это концепция, являющаяся значащей в широком спектре научных дисциплин.

Обычно мы взаимодействуем с термометром в контексте медицины, когда врач (или наш родитель) использует его для определения нашей температуры, как часть диагностики нашей болезни.


Тепло и температура

Обратите внимание, что температура отличается от тепла, хотя эти термины и связаны. Температура является мерой внутренней энергии системы, а тепло является мерой того, как энергия передается от одной системы (или тела) к другой. Это примерно описывается кинетической теорией, по крайней мере для газов и жидкостей. Чем больше тепло, поглощаемое материалом, тем быстрее движутся атомы в материале и, следовательно, тем больше повышение температуры. Разумеется, для твердых веществ все сложнее, но это основная идея.


Температурные шкалы

Существует несколько температурных шкал. В Америке наиболее часто используется температура Фаренгейта, хотя единица СИ Центриград (или Цельсия) используется в большинстве других стран мира.

Шкала Кельвина часто используется в физике и позиционируется таким образом, что 0 градусов Кельвина является абсолютным нулем, теоретически, самой холодной температурой, в которой все кинетическое движение прекращается.


Измерение Температуры

Традиционно температуру измеряют термометром, содержащим жидкость, которая расширяется, когда она нагревается и сжимается, когда она охлаждается.

По мере изменения температуры жидкость внутри содержащейся трубки перемещается по шкале на устройстве.

Как же температуру измеряли наши предки? В частности, в первом веке до нашей эры философ Герой Александрии писал в «Пневматике» о связи между температурой и расширением воздуха. Эта книга была опубликована в Европе в 1575 году, вдохновляя создание самых ранних термометров в течение следующего столетия.

Галилей был одним из первых ученых, которые действительно использовали такое устройство, хотя неясно, построил ли он сам сам или приобрел эту идею у кого-то еще. Он использовал устройство, называемое термоскопом, для измерения количества тепла и холода, по крайней мере, еще в 1603 году.

В течение 1600-х годов различные ученые пытались создать термометры, которые измеряли температуру путем изменения давления внутри содержащегося измерительного устройства. Роберт Фладд построил в 1638 году термоскоп, который имел шкалу температур, встроенную в физическую структуру устройства, в результате чего появился первый термометр.

Без какой-либо централизованной системы измерения каждый из этих ученых разработал свои собственные измерительные шкалы, и ни один из них не оказался на самом деле до тех пор, пока Даниэль Габриэль Фаренгейт не построил его в начале 1700-х годов.

В 1709 году он построил термометр со спиртом, но на самом деле его ртутный термометр 1714 года стал золотым стандартом измерения температуры.