La temperatura è una grandezza fisica correlata all'energia cinetica media delle particelle che compongono un oggetto o un sistema. Maggiore è l'energia cinetica, maggiore è la temperatura. Ci riferiamo anche alla temperatura come alla nostra esperienza sensoriale del nostro corpo e dell'ambiente esterno, ad esempio quando tocchiamo oggetti o sentiamo l'aria. Tuttavia, a seconda del contesto in cui viene utilizzato, esistono diversi tipi di unità di temperatura.
In questo articolo parleremo dei diversi tipi di unità di temperatura, delle loro caratteristiche, molte e della loro importanza.
Scale e unità di temperatura
Esistono diversi tipi di bilance per misurare la temperatura. I più comuni sono:
- Scala di temperatura Celsius. Conosciuta anche come "scala centigrada" ed è la più utilizzata. Su questa scala, il punto di congelamento dell'acqua è pari a 0 °C (zero gradi Celsius) e il punto di ebollizione è 100 °C.
- Scala Fahrenheit. Questa è la misura utilizzata nella maggior parte dei paesi di lingua inglese. Su questa scala, l'acqua ha un punto di congelamento di 32°F (trentadue gradi Fahrenheit) e un punto di ebollizione di 212°F.
- Scala Kelvin. È un metodo di misurazione comunemente usato nella scienza e lo "zero assoluto" è impostato come punto zero, ovvero l'oggetto non emette calore, che equivale a -273,15 °C (Celsius).
- Scala Rankine. È una misura comunemente usata della temperatura termodinamica negli Stati Uniti ed è definita come la misura dei gradi Fahrenheit sopra lo zero assoluto, quindi non ci sono valori negativi o inferiori.
Come si misura la temperatura?
- La temperatura è misurata dalla scala della temperatura, cioè, unità diverse rappresentano temperature su scale diverse. Per questo viene utilizzato un dispositivo chiamato "termometro", che è di vario tipo a seconda del fenomeno da misurare, come ad esempio:
- espansione e contrazione. Esistono termometri per misurare gas (termometri a pressione costante di gas), liquidi (termometri a mercurio) e solidi (termometri a cilindro liquido o bimetallico), che sono elementi che si espandono ad alte temperature o si contraggono a basse temperature.
- cambio di resistenza. La resistenza cambia a seconda della temperatura che acquisiscono. Per la misurazione vengono utilizzati termometri a resistenza, come sensori (basati su una resistenza in grado di convertire una variazione elettrica in una variazione di temperatura) e piroelettrici (che generano una forza motrice).
- Termometro a radiazione termica. I fenomeni di radiazione emessi dal settore industriale possono essere misurati da sensori di temperatura come pirometri a infrarossi (per misurare temperature di refrigerazione molto basse) e pirometri ottici (per misurare temperature elevate in forni e metalli fusi).
- potenziale termoelettrico. La combinazione di due diversi metalli interessati da temperature diverse l'uno rispetto all'altro crea una forza elettromotrice, che viene convertita in potenziale elettrico e viene misurata in volt.
Misura delle unità di temperatura
Quando parliamo di temperatura, parliamo di una certa quantità di calore assorbita o rilasciata dal corpo. È importante non confondere la temperatura con il calore. Il calore è una forma di energia nei trasporti. Il corpo o il sistema non possiede mai calore, lo assorbe o lo cede. Invece, ha una temperatura associata a quel flusso di calore.
Dal punto di vista della fisica, il calore ceduto ad un sistema o ad un corpo produce l'attività molecolare, l'agitazione (o movimento) delle molecole. Quando misuriamo la temperatura, misuriamo il movimento che percepiamo sensorialmente come calore ma in realtà è energia cinetica.
misura della temperatura È essenziale in molti campi della scienza, della tecnologia, dell'industria e della medicina.. Nell'industria, ad esempio, la misurazione della temperatura è essenziale nei processi di fabbricazione, in cui è necessario controllare la temperatura dei materiali e dei prodotti per garantire una produzione di qualità. Le misurazioni delle unità di temperatura vengono effettuate anche nella conservazione di alimenti e medicinali, poiché possono influire sulla qualità e sulla sicurezza dei prodotti.
In medicina, È uno strumento importante per la diagnosi e il trattamento delle malattie. La febbre è un segno che il corpo sta combattendo un'infezione o un'altra malattia. Misurare la temperatura corporea può aiutare a determinare se una persona ha la febbre e quindi necessita di cure mediche.
Misurare la temperatura è qualcosa di molto normale nel campo scientifico e della ricerca. In fisica, la temperatura viene utilizzata per misurare l'energia termica dei materiali, che può avere implicazioni per la conduttività elettrica, la viscosità e altri aspetti del comportamento dei materiali. In astronomia, misurare la temperatura dei corpi celesti può aiutare gli scienziati a comprendere meglio la composizione e l'evoluzione degli oggetti nello spazio.
tipi di temperatura
La temperatura è suddivisa in:
- Temperatura secca. È la temperatura dell'aria senza tener conto del suo movimento o della percentuale di umidità. Si misura con un termometro a mercurio bianco per evitare che assorba radiazioni. Infatti è la temperatura che misuriamo con un termometro a mercurio.
- temperatura radiante. Misura il calore emesso dagli oggetti, inclusa la radiazione solare. Quindi la temperatura radiante varierà a seconda che tu stia scattando al sole o all'ombra.
- temperatura umida. Per misurare questa temperatura, la sfera del termometro viene avvolta in cotone umido. Pertanto, se l'umidità ambientale è elevata, la temperatura secca e umida saranno uguali, ma minore è l'umidità relativa tra ambiente e bulbo, minore sarà la temperatura umida.
Fattori che modificano la temperatura
Altitudine
L'altitudine è uno dei fattori che modificano la temperatura. La deviazione standard è che la temperatura scende di 6,5°C per chilometro, ovvero 1°C ogni 154 metri.. Ciò è dovuto alla diminuzione della pressione atmosferica con l'altitudine, il che significa una minore concentrazione di particelle d'aria che intrappolano il calore. Tuttavia, è importante notare che questo cambiamento di temperatura dipende anche da altri fattori come luce solare, vento e umidità.
latitudine
Maggiore è la latitudine, minore è la temperatura. La latitudine è la distanza angolare da un punto sulla superficie terrestre al parallelo di 0 gradi (l'equatore). Poiché si tratta di una distanza angolare, viene misurata in gradi.
Maggiore è la latitudine, cioè maggiore è la distanza dall'equatore, minore è la temperatura. Questo perché all'equatore la superficie terrestre riceve i raggi del sole perpendicolarmente, mentre ai poli (massime latitudini) i raggi arrivano tangenzialmente, per un periodo di tempo più breve. Per questo motivo, in prossimità dell'equatore, il clima si riscalda mentre il ghiaccio si accumula ai poli.
Continentality
Un altro fattore che influenza la temperatura è la distanza dall'oceano, nota come continentalità. L'aria più vicina all'oceano è più umida, quindi può mantenere una temperatura stabile più a lungo. Al contrario, l'aria più lontana dall'oceano è più secca, quindi la differenza di temperatura tra giorno e notte o luce e ombra è maggiore. Pertanto, ci possono essere intervalli di temperatura di venti gradi o più nelle regioni desertiche.
Spero che con queste informazioni tu possa saperne di più sulle unità di temperatura e sui loro usi.