Fotografia
d'un
termometre
utilizat per mesurar la temperatura dins la vida vidanta.
La
temperatura
(dau latin:
temp?r?t?ra
) es una grandor
fisica
qu'es liada, dins la vida vidanta, ai sensacions de freg e de caud en provenancia dei transferiments termics entre lo cors
uman
e son environament. En
fisica
, es una nocion fondamentala que ten de definicions diferentas segon lei disciplinas. Lei tres pus importantas son basadas sus la
teorica cinetica dei gas
(foncion depintant l'
agitacion termica
dei particulas), la
termodinamica
(equilibri dei transferiments termics en plusors sistemas) e sus la
fisica estatistica
(a partir de l'
entropia
). Existis tanben de definicions especificacas dins d'autrei domenis dei
sciencias
coma la
medecina
o la
meteorologia
.
La temperatura se mesura amb un
termometre
e l'objecte de sa mesura es una disciplina scientifica dicha
termometria
. Relativament anciana, utiliza d'instruments e d'unitats variats. Leis instruments pus frequents son lo
termometre
e lo
termocoble
. L'
unitat de mesura
internacionala
es lo
kelvin
qu'es generalament utilizat per lei
fisicians
e lei
quimistas
. Pasmens, lo
gra Celsius
e lo
gra Fahrenheit
(dins lei pais anglosaxons), ben adaptats a la vida vidanta, demoran forca utilizats.
Retrach de
Lord Kelvin
.
La nocion de temperatura, eissida dei sensacions de freg e de caud, sembla relativament anciana. D'efiech, dins un tractat datant dau
segle III avC
,
Filon de Bizanci
depintet un aparelh, dich
termoscopi
, que permetia de detectar un rescaufament de l'
aire
. Un autre
termoscopi
foguet concebut per
Eron d'Alexandria
au
segle I avC
. Lei dos instruments utilizavan de tubes e de balons emplits d'
aiga
e d'
aire
. Durant una exposicion au
Soleu
, lo niveu de l'
aiga
varia en causa de la dilatacion de l'aire. Pasmens, dins lei dos cas, mau capiteron de comprendre lo foncionament de seis instruments en causa dei limits de la
fisica
antica
.
Lei
termoscopis
seguents fogueron inventats au comencament dau segle XVI per
Galileo Galilei
(
1564
-
1642
) e per
Santorio Santorio
(
1561
-
1636
). Lo premier aguet l'idea d'emplir lo tube d'
alcol
per establir una mesura pus precisa. Lo segond melhoret mai l'idea amb l'apondon de graduacions. L'utilizava, coma
metge
, per mesurar lo ≪ gra de calor ≫ dei
malauts
. Es ansin de cops creditat de l'invencion dau premier
termometre
. Dins aquo, lo resultat de son aparelh era forca influenciat per la
pression atmosferica
. Lo premier
termometre
vertadier foguet concebut per
Ferrand II de Medicis
(
1610
-
1670
) en
1654
, detz ans apres la descuberta de la
pression atmosferica
per
Evangelista Torricelli
(
1608
-
1647
).
A partir de la fin dau segle XVII, la multiplicacion de
termometres
precis necessitet d'unificar lei mesuras. Lo premier es probablament
Carlo Renaldini
(
1615
-
1698
) que prepauset d'utilizar lo ponch de
fusion
de l'
aiga
coma referencia en
1694
. Plusors escalas fogueron ansin definidas durant lo segle seguent. Lei doas pus famosas fogueron :
En
1848
, la descuberta dau
zero absolut
permetet a
Lord Kelvin
(
1824
-
1907
) de prepausar una escala de temperatura absoluda. Pasmens, foguet necessari d'esperar fins a
1960
per veire l'adopcion oficiala dau
kelvin
coma unitat internacionala de temperatura.
En parallel, l'aparicion e lo desvolopament de la
termodinamica
permetet de liar la nocion de temperatura a de proprietats fisicas coma l'agitacion termica dei
moleculas
d'una mostra de
gas
. Aquo permetet de remplacar lei conceptes
empirics
de ≪ caud ≫ e de ≪ freg ≫. Pasmens, entrainet l'emergencia de mai d'una definicion fondada sus de fenomens diferents coma l'
agitacion termica
, l'
equilibri termic
e l'
entropia
.
Representacion simplificada de l'
agitacion termica
dins una mostra de
gas
.
La
teoria cinematica dei gas
mesura la temperatura a partir de la mesura de l'
agitacion termica
dei particulas que compausan la
materia
. Es tanben possible d'utilizar lei raionaments
electromagnetics
que passan dins lo vuege. Aquela definicion es forca utilizada per mesurar la temperatura dei gas car l'
energia cinetica
E
k
d'una
molecula
de
gas
despend, dins la
teoria cinetica dei gas
, unicament de la temperatura
T
e de la
constanta de Boltzmann
k
B
. Per exemple, dins lo cas d'un
gas perfiech
monoatomic, es donada per la relacion :
La definicion
termodinamica
de la temperatura foguet formulada per lo premier cop per
Lord Kelvin
. Es basada sus una
maquina
teorica qu'es dicha
motor de Carnot
que fonciona segon un
cicle de Carnot
. Aqueu
motor
preleva una quantitat de
calor
Q
1
d'una serva cauda e transferis una quantitat de
calor
Q
2
vers una serva freja. La diferencia d'
energia
es transmesa, sota forma de
trabalh
termodinamic
, a una ≪ serva de trabalh ≫ que representa la poissanca dau motor. Lo motor fonciona pron lentament per esser en
equilibri termodinamic
a cada ponch de son cicle, co que permet d'empedir la formacion d'
entropia
. La quantitat d'
entropia
prelavada de la serva cauda quand la serva de trabalh es caufada es alora egala a aquela que passa vers la serva freja quand la serva de trabalh es refrejada. Dins aqueu cas, es possible de definir lei temperaturas termodinamicas
T
1
e
T
2
de la maniera seguenta :
Lo
principi zero de la termodinamica
permet d'utilizar aquela relacion per mesurar la temperatura absoluda d'un sistema se la temperatura dau sistema de mesurar es la meteissa d'aquela de la serva cauda.
Es tanben possible de definir la temperatura a partir de l'
entropia
en utilizant lo
segond principi de la termodinamica
que declara que tota transformacion d'un sistema termodinamic entraina una creacion d'
entropia
. D'efiech, coma es la temperatura que dicta la forma d'un transferiment de calor entre dos sistemas e que l'
entropia
de l'
Univers
tend a aumentar, es possible de trobar una relacion entre aquelei grandors.
Diverseis escalas de temperatura son estadas imaginadas dempuei l'aparicion dau
termometre
. Au mens tres son totjorn d'usatge frequent dins la societat actuala. Leis autrei son venguts pus raras mai podon apareisser dins de textes ancians o dins de disciplinas aguent gardat d'usatges tradicionaus.
Lo
kelvin
(K) es l'
unitat de mesura
de la temperatura dau
Sistema Internacionau d'Unitats
. Per aquela rason, es sovent utilizat en
fisica
, en
quimia
e en
engenharia
. Es definit a partir dau
ponch triple
de l'
aiga
: un
kelvin
es egau a la fraccion 1/273,16 de la temperatura d'aqueu ponch. Aquela definicion permet de definir una temperatura absoluda bord que son origina es lo
zero absolut
.
Lo
gra Celsius
(°C) es l'unitat de temperatura pus utilizada a l'ora d'ara. Sa definicion moderna es basada sus lo
kelvin
e correspond a la relacion 1 °C = 1 K ? 273,15. Es sovent associat amb lo
grad centigrad
car lei doas unitats fogueron imaginadas au comencament deis
ans 1740
a partir dei ponchs de
fusion
e de
vaporizacion
de l'aiga. La diferencia era lo sens de l'escala : l'escala Celsius originala avia adoptat l'unitat 0 per la vaporizacion e 100 per la fusion mentre que l'escala centigrada utilizava la notacion contraria. Dins aquo, l'escala Celsius foguet rapidament reformada per adoptar lo sens centigrad e lei dos termes vengueron sinonims.
Lo
gra Fahrenheit
(°F) es una
unitat de mesura
encara frequenta dins lei pais anglosaxons. Foguet definit per
Gabriel Fahrenheit
a partir de la temperatura de solidificacion d'una mescla eutectica d'un
volum
egau de
clorur d'amonium
e d'
aiga
e de la temperatura d'un esser uman en bona santat mesurada dins la boca. Dins aqueu sistema, l'aiga se solidifica a 32 °F e se vaporiza a 212 °F.
Termometre de mercuri
de la fin dau segle XVIII.
Lo
termometre
es l'instrument pus utilizat per mesurar la temperatura. Lo principi generau de son foncionament es de mesurar l'efiech de la
temperatura
sus una proprietat
fisica
conegut d'un sistema de referencia. Plusors proprietats son utilizadas coma la dilatacion e la
pression
d'un cors (
solid
,
liquid
o
gasos
), l'evolucion dei proprietats
electricas
o
magneticas
d'un sistema o l'evolucion deis emissions
electromagneticas
d'un cors (en particular sa
color
). Pasmens, lei termometres pus frequents son de termometres de
liquid
(
mercuri
,
alcol
) que son basats sus la dilatacion dau
liquid
dins un tube sarrat.
Un
termocoble
es un instrument basat sus l'
efiech Seebeck
, un efiech termoelectric qu'entraina l'aparicion d'una diferencia de potenciau electric a la joncion entre dos materiaus somes a una diferencia de temperatura. Pauc cars, an pasmens una precision limitada, generalament de l'ordre 0,1 °C.
Aplicacions particularas dins certanei disciplinas
[
modificar
|
Modificar lo codi
]
En
medecina
, la temperatura es una donada importanta per mesurar la santat d'un
organisme
. D'efiech, una temperatura anormala es generalament un signe de
patologia
. Es generalament mesurada en gra Celsius o Fahrenheit.
En
meteorologia
, la temperatura es un parametre important per descriure lo temps e preveire son evolucion. Sa mesura es donc normalizada e correspond a una temperatura mesurada dins una sosta placada dins de condicions particularas. Es generalament mesurada en gra Celsius o Fahrenheit.