Hőmérséklet

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A hőmérséklet az anyagok egyik fizikai jellemzője, állapothatározó. Változása szorosan összefügg az anyag más makroszkopikus tulajdonságainak változásával. E jellemzőt az ember elsősorban tapintás útján, a hőérzettel észleli, másodsorban hőmérő segítségével. A hőtan, más néven termodinamika tudományának egyik alapfogalma.

A hőmérséklet az intenzív mennyiségek közé tartozik, tehát nem additív, két test között hőáramlással kiegyenlítődésre törekszik.

Fizikai szempontból a hőmérséklet az anyagot felépítő részecskék átlagos mozgási energiájával kapcsolatos mennyiség. A részecskék egy szabadsági fokra (például egy kitüntetett irányú mozgásra) jutó mozgási energiájának hosszabb időtávon mért átlaga T hőmérsékleten kT, ahol k a Boltzmann-állandó. Hangsúlyozzuk tehát, hogy a hőmérséklet egy olyan fizikai mennyiség, amit per definitionem arányosnak választottak az anyagrészecskék kinetikus energiájával, és a k arányossági tényező, a Boltzmann-állandó, a választott skáláink miatt lesz 1,380 6505(24) ·10⁻²³joule/kelvin értékű. Látszik, hogy a hőmérséklet statisztikus fogalom, ilyen szempontú leírása a statisztikus fizika témakörébe tartozik.

[szerkesztés] A hőmérséklet mérése

A hőmérséklet mértékét fokokkal jellemezzük, de több mértékegysége létezik, melyek kifejlesztőik nevével azonosak.

[szerkesztés] Kelvin-skála

Fő szócikk: Kelvin

Bevezetője William Thomson Kelvin.

A hőmérsékletnek létezik minimum értéke, ami a kinetikus energiával való arányosság folyománya. Ezt nevezzük abszolút nulla foknak, ez az SI mértékegységrendszerben elfogadott Kelvin skála nulla pontja.

Ezen – úgynevezett abszolút hőmérsékleti skála – jele a T. Egységének ugyanakkorát választottak, mint a Celsius skála egy foka. Mértékegysége: K (kelvin).

Másik meghatározással egy kelvin (K) a víz hármaspontja termodinamikai hőmérsékletének $1 \over 273,16$ -szorosa.

[szerkesztés] Celsius-skála

Fő szócikk: Celsius-skála

Bevezetője Anders Celsius.

A legelterjedtebb hőmérsékleti skála a közéletben, az európai kontinensen.

Jele: t. Ezen a skálán légköri nyomás mellett az olvadó jég hőmérséklete jelenti a 0 ° értéket, a forrásban levő víz hőmérséklete pedig a 100 °. Egysége tehát ennek az intervallumnak az $1 \over 100$ -ad része. Mértékegysége: °C (Celsius-fok).

[szerkesztés] Fahrenheit-skála

Bevezetője Gabriel Daniel Fahrenheit.

Az 1700-as évektől széles körben használják, napjainkban főképp az amerikai kontinensen.

A Fahrenheit skála nullpontja az általa kísérleti úton előállított legjobban lehűlő sós oldat fagyáspontja, a másik alappontja az emberi test hőmérsékelte volt, mely hőtartományt az oszthatóság kedvéért 96 egységre bontotta (így a víz fagyáspontja épp 32 fok). Mértékegysége: °F (Fahrenheit-fok)

[szerkesztés] Rankine-skála

Bevezetője William John Macquorn Rankine.

A ritkán használt Rankine skála ugyanakkora egységeket használ, mint a Fahrenheit, de a nullpontja az abszolút nullánál van. Mértékegysége: °R (rankine-fok)