Temperatūra
Vikipēdijas raksts
Ar jēdzienu "temperatūra" parasti saprot ķermeņa (vai vielas) sasilšanas pakāpi, un par to spriež pēc cilvēka sajūtām. Tādējādi var izšķirt dažādas sasilšanas pakāpes: ķermeņi var būt silti, remdeni vai auksti. Temperatūra ir termodinamisku sistēmu raksturojošs makroskopisks parametrs, kam ir jēga tikai tad, ja sistēma ir pietiekoši liela. Temperatūra raksturo daļiņu (vai molekulu, vai atomu) kustības ātrumu (gāzēm) vai svārstību intensitāti (cietām vielām). Uzskata, ka absolūtās nulles temperatūrā daļiņas nekustas (no kvantu fizikas gan izriet, ka arī pie absolūtās nulles daļiņām piemīt t. s. nullsvārstības). SI sistēmā temperatūru mēra kelvinos. Latvijā (un visā Eiropā) temperatūru parasti mēra Celsija grādos (~273 K = 0 C).
Lai Celsija grādus pārvērstu kelvinos, var lietot šādu formulu:
![\mathrm{K = [^\circ C] \left(\frac{1 \, K}{1\, ^\circ C}\right) + 273,15\, K}](../../../../math/e/1/9/e19af31dca135d41359752907844a8d3.png)
Lai pārvērstu Fārenheita grādus Celsija grādos, var lietot šo formulu:
![\mathrm{\ \!^\circ C = \frac{5\, ^\circ C}{9\, ^\circ F}([^\circ F] - 32\, ^\circ F)}](../../../../math/e/5/7/e579e1fb2fcf0578ed02ef4d7fe9feef.png)
[izmainīt šo sadaļu] Temperatūras mērīšana
Temperatūru mēra ar termometru. Šī fizikālā lieluma mērīšana notiek tā, ka izmēra kādu no parametriem (piemēram, tilpumu vai elektrisko pretestību), termometram atrodoties termodinamiskā līdzsvara stāvoklī ar mērāmo sistēmu. Termometra galvenā sastāvdaļa ir kāda viela, kuras fizikālo īpašību maiņu, mainoties temperatūrai, lieto temperatūras reģistrēšanai. Atkarībā no termometriskās vielas izšķir vairāku veidu termometrus:
-
- Gāzes (un kondensācijas) termometri. Tur mēra gāzes spiedienu (noslēgtā tilpumā), mainoties temperatūrai. Šos sauc arī par manometriskajiem termometriem, jo temperatūru tur nolasa no manometra. Kondensācijas termometrs no gāzes termometra atšķiras ar to, ka tur ir gaistošs šķidrums līdzsvarā ar savu tvaiku, un, mainoties temperatūrai, tas iztvaiko un kondensējas, mainot savu tilpumu.
- Bimetāliskais termometrs. Sastāv no divu dažādu metālu vienāda garuma plāksnītēm, kas savienotas kopā. Tā kā dažādiem metāliem termiskās izplešanās koeficients ir dažāds, mainoties temperatūrai, plāksnītes izliecas. Izliekums ir atkarīgs no temperatūras un to var viegli mērīt.
- Šķidruma termometrs. Tas ir visizplatītākais termometrs. Tur mēra šķidruma izplešanos (tilpuma maiņu).
- Pretestības termometrs. Šeit mēra kāda materiāla elektriskās pretestības izmaiņas. Materiāls parasti ir kāds metāls (varš vai platīns) vai pusvadītājs.
- Termoelements (termopāris). Mēra divu sametinātu metālu termoelektriskā EDS maiņu. Var mērīt augstākas temperatūras, nekā ar pretestības termometriem.
- Pirometrs. Tur mēra siltumstarojumu (un gaismas starojumu), kas nāk no mērāmā ķermeņa. Šeit par termometrisko vielu iespējams lietot arī pašu mērāmo vielu, tikai jāzina tās melnuma pakāpe.
