Temperatura

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži

Temperatura je fizikalna veličina kojom se izražava toplinsko stanje neke tvari i jedna je od osnovnih veličina u termodinamici. Ona ovisi o tome koliko unutarnje energije sadrži neko tijelo određene mase i tlaka. Temperatura ne može prelaziti s tijela na tijelo, nego prelazi toplina, a temperature se izjednačavaju.

Definicija temperature[uredi VE | uredi]

Pojam temperature može se definirati na više načina. Osjećamo kada je neko tijelo toplije ili hladnije od našeg tijela, a uočavamo i fizikalne promjene obujma, tlaka i agregatnog stanja koje pri tome nastaju. Na temelju toga definirane su iskustvene temperaturne ljestvice kao što su Celzijeva i Fahrenheitova koje se i danas koriste u većini primjena. Za njih je svojstveno postojanje negativnih vrijednosti temperatura, jer je ishodište ljestvice utvrđeno proizvoljno. U fizici, a posebno termodinamici, temperatura se definira tako da je ishodište temperaturne ljestvice utvrđeno na temelju fizikalnih načela (apsolutna nula). Tako definirana temperatura se formalno naziva apsolutna temperatura ili termodinamička temperatura.

U okviru kinetičke teorija plinova apsolutna se temperatura definira pri razmatranju monoatomnog idealnog plina. U takvom plinu, koji se nalazi u termodinamičkoj ravnoteži, srednja kinetička energija <Ek> čestica u sustavu centra mase ne ovisi o vrsti plina i iznosi:

<E_k>=\frac{3}{2}k_B T

gdje je k_B Boltzmannova konstanta, a T je apsolutna temperatura. Ovaj izraz odnosi se sustav sa tri prostorne dimenzije (tri stupnja slobode), pa je srednja kinetička energija za svaki pojedini smjer:

<E_k>=\frac{1}{2}k_B T

Dakle, ovako definirana temperatura je mjera za srednju energiju mnoštva čestica koje se nalaze u termodinamičkoj ravnoteži i ne može poprimiti negativne vrijednosti. Gore navedeni izraz ima općenitije značenje i naziva se teorem ekviparticije energije.

Apsolutna termodinamička temperatura[uredi VE | uredi]

Ova definicija temperature polazi od rada reverzibilnog toplinskog stroja, za koji je omjer temperatura toplog i hladnog spremnika jednak omjeru količine topline predane iz toplog i primljene u hladni spremnik:

 \frac{T_A}{T_B}=\frac{Q_A}{Q_B}

Ovo je univerzalna definicija temperature, stoga što je neovisna o materijalu (supstanci) i načinu rada toplinskog stroja, dokle god je toplinski stroj reverzibilan.

Mjerne jedinice temperature[uredi VE | uredi]

Postoji više mjernih jedinica za temperaturu. U Europi temperaturu mjerimo u Celzijevim stupnjevima (°C), a u SAD-u su uvriježeni Fahrenheitovi stupnjevi (°F). Jedinica SI za termodinamičku temperaturu je kelvin (K), dok se u SAD-u još koristi i Rankineov stupanj.

Formule za pretvaranje brojevnih vrijednosti uobičajenih temperaturnih ljestvica:

K = °C + 273,15
°C = 5/9 · (°F - 32)
°F = °C/0,55 + 32 ili preciznije :°F = °C/(5/9) + 32


Tablica koja prikazuje neke često korištene temperature s vrijednostima izraženim na raznim temperaturnim ljestvicama:

Opis Kelvinova Celzijeva Fahrenheitova Rankineova Delisleova Newtonova Réaumurova Rømerova
Apsolutna nula 0 -273,15 -459,67 0 559,725 -90,14 -218,52 -135,90
Fahrenheitova mješavina leda i soli 255,37 -17,78 0 459,67 176,67 -5,87 -14,22 -1,83
Talište leda/ledište vode (pri normalnom tlaku) 273,15 0 32 491,67 150 0 0 7,5
Temperatura ljudskoga tijela 310,15 37 98,6 558,27 94,5 12,21 29,6 26,925
Vrelište vode 373,15 100 212 671,67 0 33 80 60
Talište titanija 1941 1668 3034 3494 -2352 550 1334 883

Mjerni instrumenti[uredi VE | uredi]

Mjerni instrumenti za mjerenje temperature su smješteni u meteorološkim zaklonima na 2 metra iznad zemlje radi eliminacije nepovoljnih utjecaja insolacije, vjetrova i oborina, a omogućuju stalnu cirkulaciju zraka izvana.

mjerenje temperature pojedinačnim očitavanjem[uredi VE | uredi]

mjerenje neprekidnim bilježenjem[uredi VE | uredi]

Povezani članci[uredi VE | uredi]

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]

Commons-logo.svg U Wikimedijinu spremniku nalazi se još gradiva na temu: Temperatura


P physics.png Nedovršeni članak Temperatura koji govori o fizici treba dopuniti. Dopunite ga prema pravilima Wikipedije.