Temperatura

Temperatura je tesno povezana z notranjo zgradbo snovi. Je lastnost snovi, s katero opišemo stanje te snovi.

Temperatura je mera za povprečno kinetično energijo molekul v snovi.

Molekule v snovi se nenehno gibljejo oziroma vibrirajo. Tudi pri zelo nizkih temperaturah niso pri miru. Če imajo molekule veliko kinetično energijo, imajo tudi zelo visoko hitrost, s katero se gibljejo. Takrat je temperatura visoka. In obratno.

Če je kinetična energija molekul majhna, je tudi njihova hitrost manjša in temperatura je nizka.

Ljudje so vpeljali pojem temperature še preden so poznali njeno povezavo z mikroskopskim stanjem snovi. Vpeljali so jo kot količino, ki izraža toplotno stanje telesa. Ki nam pove, kako je neko telo toplo, oziroma hladno.

Pri določanju, koliko je neko telo mrzlo oziroma hladno, se lahko do neke mere zanesemo tudi na svoja čutila, ki jih imamo v koži. Do neke mere, saj naša čutila (koža) razmeroma dobro zaznavajo spremembe temperature, slabše pa ocenimo temperaturo samo. Ne moremo namreč pomočiti prsta v kavo in povedati, kolikšna je temperatura, lahko pa hitro povemo ali je kava prevroča ali premrzla za pitje. A tudi ta občutek nas lahko kdaj prevara, o čemer priča slavni poskus s tremi kozarci vode. Mrzle, tople in vroče.

(V kozarcih A in C sta mrzla in vroča voda. Vanju pomoči kazalca
in počakaj petnajst sekund. Nato oba hkrati pomoči v kozarec
z mlačno vodo. Ugotovil-a boš, da nas občutki kdaj tudi prevarajo.) 

Pojma kaj je mrzlo in kaj vroče smo prilagodili našim občutkom. Toplo je bilo tisto, kjer smo se počutili najbolj udobno. Tako je v veliki meri še danes. Verjetno bi malce debelo pogledali zdravnika, ki bi nam povedal, da je povprečna kinetična energija vseh molekul v našem telesu prevelika, zato naj raje za par dni ostanemo doma v postelji.

Poznamo pa še druge merske enote za temperaturo. Najbolj znana enota pri nas so stopinje Celzija ­ [⁰ C] ${}^{}\mathrm{}$.

Merjenje temperature

_{Vrste termometrov v zdravstvu}

Celzijeva temperaturna lestvica

Anders Celsius in leta 1742 $\mathrm{}$ za merjenje predlagal svojo temperaturno lestvico, ki je danes najbolj uporabljana v Evropi.

V tanko cevko, kapilaro, je zaprl živo srebro. Za merjenje temperature je izrabil dejstvo, da se s povišanjem temperature poveča tudi volumen snovi.

Za izhodišče je izbral ledišče in vrelišče vode pri normalnem zračnem tlaku.. V posodo, kjer so bile ledene kocke in voda, je potopil cevko z živim srebrom. pri točki, kjer se je stolpec živega srebra umiril, je določil temperaturo 0 stopinj. Nato je posodo z vodo in termometrom v njej segrel do vrelišča vode. Pri tej višini stolpca je določil temperaturo 100 stopinj. Višinsko razliko med stolpcema pri 0 in pri 100 stopinjah je pa razdelil na sto enakih delov.

Njemu na čast označujemo temperaturo v ⁰C.

Kelvinova temperaturna lestvica

Lord Kelvin je na podlagi poskusov z ohlajanjem različnih plinov prišel do zaključka, da lahko snov ohladimo do −273,16 ⁰C . Pri tej temperaturi bi volumen plina padel na nič, kar pa ni mogoče, zato se tej temperaturi lahko samo približamo.

Kasneje so ugotovili da bi bila pri tej temperaturi kinetična energija plinskih molekul enaka nič.

To temperaturo poimenovali absolutna ničla. To je najnižja mogoča temperatura, ki se ji lahko le približamo.

Pretvarjanje med Kelvinovo in Celzijevo temperaturno lestvico je enostavo, saj imata lestvici isti korak. To pomeni, da je velikost stopinje enaka. Če se snov segreje za 1 ⁰C, se je segrela za 1 K.

Kelvinova absolutna ničla je le premaknjena navzdol do - 273,15 ⁰C. Ledišče vode, ki ga običajno izrazimo z 0 ⁰C , v Kelvinovi temperaturni lestvici označimo z 273K . Vrelišče vode, ki je pri 100⁰ C , pa zapišemo kot 373 K .