Temperatuurdefinitie in de wetenschap

click fraud protection

Temperatuur is een objectieve meting van hoe warm of koud een object is. Het kan worden gemeten met een thermometer of een calorimeter. Het is een middel om de interne energie vervat in een bepaald systeem.

Omdat mensen gemakkelijk de hoeveelheid warmte en koude binnen een gebied waarnemen, is het begrijpelijk dat temperatuur een kenmerk van de realiteit is waar we een redelijk intuïtief begrip van hebben. Bedenk dat velen van ons onze eerste interactie hebben met een thermometer in de context van geneeskunde, wanneer een arts (of onze ouder) er een gebruikt om onze temperatuur te onderscheiden, als onderdeel van het diagnosticeren van een ziekte. Temperatuur is inderdaad een cruciaal concept in een grote verscheidenheid aan wetenschappelijke disciplines, niet alleen geneeskunde.

Warmte versus temperatuur

Temperatuur verschilt van warmte, hoewel de twee concepten met elkaar verbonden zijn. Temperatuur is een maat voor de interne energie van een systeem, terwijl warmte een maat is voor hoe energie wordt overgedragen van het ene systeem (of lichaam) naar het andere, of hoe de temperaturen in het ene systeem worden verhoogd of verlaagd door interactie met een andere. Dit wordt ruwweg beschreven door de

instagram viewer
kinetische theorie, tenminste voor gassen en vloeistoffen. De kinetische theorie legt uit dat hoe meer warmte in een materiaal wordt opgenomen, hoe meer snel beginnen de atomen in dat materiaal te bewegen, en hoe sneller atomen bewegen, hoe meer de temperatuur neemt toe. Naarmate atomen hun beweging beginnen te vertragen, wordt het materiaal koeler. Het wordt natuurlijk een beetje ingewikkelder voor vaste stoffen, maar dat is het basisidee.

Temperatuurschalen

Er bestaan ​​verschillende temperatuurschalen. In de Verenigde Staten wordt de Fahrenheit-temperatuur het meest gebruikt, hoewel het International System of Units (SI-eenheid) Celsius (of Celsius) wordt in de meeste rest van de wereld gebruikt. De Kelvin schaal wordt veel gebruikt in de natuurkunde en is zo afgesteld dat 0 graden Kelvin gelijk is aan absolute nulpunt, wat in theorie de koudst mogelijke temperatuur is en op dat moment stopt alle kinetische beweging.

Temperatuur meten

Een traditionele thermometer meet de temperatuur door een vloeistof te bevatten die met een bekende snelheid uitzet naarmate het warmer wordt en krimpt naarmate het kouder wordt. Als de temperatuur verandert, beweegt de vloeistof in een ingesloten buis langs een schaal op het apparaat. Zoals met veel van de moderne wetenschap, kunnen we terugkijken naar de Ouden voor de oorsprong van de ideeën over hoe de temperatuur terug te meten naar de Ouden.

In de eerste eeuw GT was de Griekse filosoof en wiskundige Hero (of Heron) van Alexandrië (10–70 CE) schreef in zijn werk "Pneumatics" over de relatie tussen temperatuur en de uitzetting van lucht. Na de Gutenberg Press werd uitgevonden, werd het boek van Hero in 1575 in Europa gepubliceerd, en de bredere beschikbaarheid inspireerde de creatie van de vroegste thermometers in de volgende eeuw.

De thermometer uitvinden

De Italiaanse astronoom Galileo (1564–1642) was een van de eerste geregistreerde wetenschappers die daadwerkelijk een meetinstrument gebruikte temperatuur, hoewel het onduidelijk is of hij het zelf heeft gebouwd of het idee van iemand heeft overgenomen anders. Hij gebruikte een apparaat genaamd een thermoscoop om de hoeveelheid warmte en kou te meten, althans als al in 1603.

Gedurende de jaren 1600 probeerden verschillende wetenschappers thermometers te maken die de temperatuur meten door een drukverandering binnen een ingesloten meetapparaat. De Engelse arts Robert Fludd (1574–1637) bouwde in 1638 een thermoscoop met een temperatuurschaal ingebouwd in de fysieke structuur van het apparaat, wat resulteerde in de eerste thermometer.

Zonder een gecentraliseerd meetsysteem ontwikkelden al deze wetenschappers hun eigen meetschalen, en geen van hen sloeg echt aan tot de Nederlands-Duits-Poolse natuurkundige en uitvinder Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) bouwde de zijne in het begin van de 18e eeuw. Hij bouwde in 1709 een thermometer met alcohol, maar het was echt zijn kwikthermometer uit 1714 die de gouden standaard werd voor temperatuurmeting.

Bewerkt door Anne Marie Helmenstine, Ph.D.

instagram story viewer