Физика

за сваког по нешто

Температура

Преузми Word документ

Температура је физичка величина којом се описује степен загрејаности тела.

Наш осећај за степен загрејаности омогућава нам да грубо проценимо температуру. Тај осећај је сувише ограничен и непрецизан да би се користио за практичне примене. чулом додира не процењујемо температуру тела већ колико нас то тело хлади или загрева.

За објективно одређивање температуре користе се мерни инструменти термометри. Да би се термометар направио прво је потребно пронаћи материјал који је врло осетљив на промене температуре. Особина материјала да се увек на исти начин на топлоти шире, а на хладноћи скупљају нам омогућава да направимо инструмент за мерење температуре.

Термометри се конструишу на основу промене неке од физичких величина са променом температуре. Поред промене дужине и запремине, могу да се користе и промене притиска гаса, електричне отпорности, боје тела. Темометри се конструишу коришћењем физичких закона који описују промену неке од наведених величина са температуром. На тај начин се мерењем промене одређене физичке величине посредно мери температура.

Термометри за свакодневну употребу се најчешће праве од стаклених цевчица испуњених живом или обојеним алкохолом. На скали поред цевчица је обележено колику дужину стуб течности треба да има на одређеној температури. Тада се мерење температуре своди на очитавање бројне вредности на скали до које је дошао стуб течности.

Температуру најчешће очитавамо на Целзијусовој скали. Ову скалу је предложио шведски астроном Андерс Целзијус у XVIII веку. Вредност 0 степени придружена је температури на којој вода мрзне, а 100 степени температури на којој вода кључа. Распон између ове две температуре подељен је на 100 делова, односно степени.

 

Температура изражена у степенима целзијуса °С обележава се малим латиничним словом t.

[t]=°С

Температуре више од 0°С – означене знаком +

Температуре ниже од 0°С – означене знаком –

Крајем XIX века лорд Келвин (1849. године) је предложио температурну скалу која уопште нема негативне температуре. Ова скала се заснива на чињеници да постоји најнижа температура у природи, а она износи:

t=-273,15^{0}C=-273^{0}

Температура од -273,150C назива се апсолутна нула, а температура која се рачуна од апсолутне нуле – апсолутна температура. Апсолутна температура обележава се великим словом Т, а мери се у Келвинима.

[T]=K

0К = -2730C

Ознаке:

t – температура у 0C

T – температура у Келвинима (К)

Температура по Келвиновој скали (апсолутна температура) израчунава се тако што се броју 273 дода температура мерена по Целзијусовој скали.

 

T(K)=t(0C)+273

Келвинова скала се заснива на чињеници да постоји најнижа температура у природи.

За објективно дефинисање температуре користи се веза температуре и кинетичке енергије топлотног кретања молекула.

На основу формуле за средњу кинетичку енергију молекула:

\overline{E}_{k}=\frac{3}{2}kT

 

T=\frac{2}{3k}\overline{E}_{k}

Температура зависи само од средње кинетичке енергије транслаторног кретања. Температура је мера средње кинетичке енергије топлотног кретања молекула

Молекули се брже крећу ако се тело загреје, односно молекули имају већу енергију ако тело има вишу температуру. Молекули топлијег тела имају веће кинетичке енергије, а молекули хладнијег мање.

Температура је једнака нули ако је средња кинетичка енергија једнака нули. Пошто средња кинетичка енергија не може да има негативну вредност, апсолутна температура не може да буде мања од нуле. Температура на којој престаје кретање молекула (кинетичка енергија и брзина једнаке нули) назива се апсолутна нула.

 

Додатак: