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La misura della temperatura

by Adriana Carelli
termometro

La possibilità di misurare la è tra i maggiori sviluppi scientifici degli ultimi tempi.

Punti chiave

  • La misura della temperatura deve essere accurata e riproducibile
  • La temperatura può essere misurata con diverse scale: , Fahreneit e Kelvin
  • Convertire tra le diverse scale di temperatura
  • L’energia cinetica del moto molecolare influenza la temperatura. Se le molecole sono perfettamente ferme il corpo si trova allo zero assoluto.

Termini chiave

  • Temperatura: misura il caldo e il freddo. Per ottenere questa misura bisogna usare un termometro
  • Kelvin: è l’unità di misura della temperatura nel sistema internazionale. E’ detta scala assoluta
  • Fahraneit. Unità di misura della temperatura comunemente utilizzato negli Stati Uniti
  • Celsius. Scala di misura della temperatura dove lo 0 coincide con il punto di congelamento dell’acqua e 100 con il punto di ebollizione dell’acqua.

Introduzione

Quanto caldo ha fatto la scorsa estate? Quando freddo ci sarà settimana prossima per poter sciare? Quando parliamo di tempo atmosferico, cucina o esperimenti scientifici, abbiamo bisogno di conoscere la temperatura. Il focus di questa lezione riguarderà la misura della temperatura.

Storia della misura della temperatura

La puoi trovare qui.

Tipi di scale di temperatura

Le temperature possono essere misurate e rappresentate in molti differenti modi. Il requisito fondamentale di una misurazione è avere uno standard, una linearità e una riproducibilità. Il sistema internazionale ha deciso di utilizzare la scala Kelvin, in onore a Lord Kelvin che per primo la formulò.

Il grado Celsius  detto in passato anche grado centigrado, è l’unità di una scala di misura per la temperatura, così chiamata dal nome dell’astronomo svedese Anders Celsius (1701-1744), che la propose per la prima volta nel 1742.

La scala Celsius fissa il punto di fusione del ghiaccio in una miscela d’acqua satura d’aria a 0 °C e il punto di ebollizione a 99,974 °C in condizioni standard di pressione(1 bar, leggermente inferiore a un’atmosfera, pressione alla quale l’acqua bolle a 100 gradi Celsius).

Mentre la scala Celsius si base sui punti di congelamento e di ebollizione dell’acqua, la scala Kelvin prende invece in considerazione l’energia cinetica delle molecole. La scala Kelvin è detta scala assoluta perché lo zero di questa scala corrisponde allo zero assoluto, cioè la temperatura più bassa possibile (almeno in via teorica) in natura, cioè a molecole completamente ferme.

Il grado invece è usato esclusivamente negli Stati uniti. In questa scala, il punto in cui l’acqua diventa ghiaccio è di 32 gradi (°F), mentre il punto in cui l’acqua bolle è a 212 °F, suddividendo così questo intervallo in 180 gradi. L’unità di questa scala, il grado è 59 di un Kelvin e Celsius. Una temperatura di −40 °F è uguale a −40 °C (unica situazione in cui i valori delle due scale coincidono).

Fahrenheit stabilì che il punto zero della sua scala (0 °F) doveva essere la temperatura alla quale una ugual misura di ghiaccio e sale fonde (alcuni sostengono che prese la mistura fissa dei due che produceva la temperatura più bassa). Fissò inoltre il punto di 96 °F alla temperatura del sangue, usando inizialmente quella del sangue di cavallo. La sua scala conteneva originariamente solo 12 suddivisioni, ma in seguito divise ognuna di queste in 8, dando così un totale di 96 suddivisioni. Osservò successivamente che l’acqua congelava a circa 32 °F e bolliva a circa 212 °F.

Conversione da Celsius a Fahrenheit

T(_{}^{o}\textrm{F})=\left ( \frac{9}{5}(_{}^{o}\textrm{C}) + 32\right )

Conversione da Fahrenheit a Celsius

T(_{}^{o}\textrm{C})= \frac{5}{9}(T(_{}^{o}\textrm{F})-32 )

Conversione da Kelvin a Celsius

T(_{}^{o}\textrm{C})= (T(K)-273,15)_{}^{o}\textrm{C}

Conversione da Celsius a Kelvin

T(K)= (T(_{}^{o}\textrm{C})+273,15)K

 

Vedi anche

Perché non si può raggiungere lo zero assoluto?

Storia della misura della temperatura

 

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