La temperatura és una quantitat física relacionada amb lenergia cinètica mitjana de les partícules que componen un objecte o sistema. Com més energia cinètica, més temperatura. També ens referim a la temperatura com la nostra experiència sensorial del nostre propi cos i l'ambient extern, per exemple quan toquem objectes o notem l'aire. No obstant això, depenent del context on s'utilitzi, hi ha diferents tipus de unitats de temperatura.
En aquest article et parlarem de quins són els diferents tipus d'unitats de temperatura, les seves característiques, molts i importància.
Escales i unitats de temperatura
Hi ha diferents tipus d'escales per mesurar la temperatura. Els més comuns són:
- Escala de temperatura Celsius. També conegut com a «escala centígrada» i és la que més es fa servir. En aquesta escala, el punt de congelació de l'aigua és igual a 0 ºC (zero graus Celsius) i el punt d'ebullició és de 100 ºC.
- Escala Fahrenheit. Aquesta és la mesura utilitzada a la majoria dels països de parla anglesa. En aquesta escala, l'aigua té un punt de congelació de 32°F (212 graus Fahrenheit) i un punt d'ebullició de XNUMX°F.
- Escala Kelvin. És un mètode de mesurament d'ús comú en la ciència, i el zero absolut s'estableix com el punt zero, és a dir, l'objecte no emet calor, cosa que equival a -273,15 °C (Celsius).
- Escala d'Rankine. És una mesura de temperatura termodinàmica comunament utilitzada als Estats Units i es defineix com la mesura de graus Fahrenheit per sobre del zero absolut, per la qual cosa no hi ha valors negatius o inferiors.
Com es mesura la temperatura?
- La temperatura es mesura per escala de temperatura, és a dir, diferents unitats representen temperatures a diferents escales. Per això s'utilitza un aparell anomenat “termòmetre”, el qual és de diversos tipus depenent del fenomen que es vulgui mesurar, com ara:
- Expansió i contracció. Hi ha termòmetres per mesurar gasos (termòmetres de pressió constant de gas), líquids (termòmetres de mercuri) i sòlids (termòmetres de cilindre líquid o bimetàl·lic), que són elements que s'expandeixen a altes temperatures o es contrauen a baixes temperatures.
- Canvi a la resistència. La resistència canvia segons la temperatura que prenen. Per al mesurament s'utilitzen termoresistències, com sensors (basats en una resistència capaç de convertir un canvi elèctric en un canvi de temperatura) i piroelèctrics (que generen una força motriu).
- Termòmetre de radiació tèrmica. Els fenòmens de radiació emesos pel sector industrial es poden mesurar mitjançant sensors de temperatura com els piròmetres infrarojos (per mesurar temperatures de refrigeració molt baixes) i els piròmetres òptics (per mesurar altes temperatures en forns i metalls fosos).
- Potencial termoelèctric. La combinació de dos metalls diferents afectats per diferents temperatures entre si crea una força electromotriu, que es converteix en potencial elèctric i es mesura en volts.
Mesurament de les unitats de temperatura
Quan parlem de temperatura, estem parlant d'una certa quantitat de calor absorbida o alliberada pel cos. És important no confondre temperatura amb calor. La calor és una forma denergia en el transport. El cos o sistema mai posseeix calor, ho absorbeix o cedeix. En canvi, té una temperatura associada amb aquest flux de calor.
Des del punt de vista de la física, la calor transferida a un sistema o cos produeix activitat molecular, l'agitació (o moviment) de les molècules. Quan mesurem la temperatura, mesurem el moviment que percebem sensorialment com a calor però que en realitat és energia cinètica.
El mesurament de la temperatura és fonamental en molts camps de la ciència, la tecnologia, la indústria i la medicina. A la indústria, per exemple, el mesurament de la temperatura és essencial en processos de fabricació, en què cal controlar la temperatura dels materials i productes per assegurar una producció de qualitat. També es fan mesuraments de les unitats de temperatura en la conservació d'aliments i medicaments, ja que pot afectar la qualitat i la seguretat dels productes.
A la medicina, és una eina important per al diagnòstic i tractament de malalties. La febre és un senyal que el cos està lluitant contra una infecció o una altra malaltia. El mesurament de la temperatura al cos pot ajudar a determinar si una persona té febre i, per tant, si necessita tractament mèdic.
Mesurar la temperatura és molt normal en l'àmbit científic i de recerca. A la física, la temperatura s'utilitza per mesurar l'energia tèrmica dels materials, cosa que pot tenir implicacions en la conductivitat elèctrica, la viscositat i altres aspectes del comportament dels materials. A l'astronomia, es mesura la temperatura dels cossos celestes pot ajudar els científics a comprendre millor la composició i evolució dels objectes a l'espai.
Tipus de temperatura
La temperatura es divideix en:
- Temperatura seca. És la temperatura de l'aire sense tenir en compte el moviment ni el percentatge d'humitat. Es mesura amb un termòmetre de mercuri blanc per evitar que absorbeixi radiació. De fet, és la temperatura que mesurem amb un termòmetre de mercuri.
- Temperatura radiant. Mesura la calor emesa pels objectes, inclosa la radiació solar. Per tant, la temperatura radiant variarà depenent de si està disparant al sol oa l'ombra.
- Temperatura humida. Per mesurar aquesta temperatura, l'esfera del termòmetre s'embolica amb cotó humit. Per tant, si la humitat ambiental és alta, les temperatures seca i humida seran les mateixes, però com més petita sigui la humitat relativa entre l'ambient i el bulb, menor serà la temperatura humida.
Factors que modifiquen la temperatura
altitud
L'alçada és un dels factors que modifiquen la temperatura. La desviació estàndard és que la temperatura baixa 6,5 °C per quilòmetre, que és 1 °C per cada 154 metres. Això és degut a la disminució de la pressió atmosfèrica amb l'altitud, cosa que significa una menor concentració de partícules d'aire que atrapen la calor. Tot i això, és important assenyalar que aquest canvi de temperatura també depèn d'altres factors com la llum solar, el vent i la humitat.
Latitud
A més latitud, menor temperatura. La latitud és la distància angular des d'un punt a la superfície de la Terra fins al paral·lel de 0 graus (l'equador). Com que és una distància angular, es mesura en graus.
Com més gran sigui la latitud, és a dir, com més gran sigui la distància a l'equador, més baixa serà la temperatura. Això és degut a que a l'equador, la superfície de la Terra rep els raigs del sol de forma perpendicular, mentre que als pols (latituds màximes), els raigs arriben de forma tangencial, per un període de temps més curt. Per això, a prop de l'equador, el clima s'escalfa mentre s'acumula gel als pols.
continentalitat
Un altre factor que afecta la temperatura és la distància a l'oceà, coneguda com a continentalitat. L'aire més proper a l'oceà és més humit, per tant pot mantenir una temperatura estable durant més temps. Per contra, l'aire més allunyat de l'oceà és més sec, de manera que la diferència de temperatura entre el dia i la nit o la llum i l'ombra és més gran. Per tant, hi pot haver amplituds tèrmiques de vint graus o més a les regions desèrtiques.
Espero que amb aquesta informació pugueu conèixer més sobre les unitats de temperatura i els seus usos.