Temperatuur

Temperatuur is 'n fisiese eienskap van 'n fisiese stelsel wat onderliggend is aan die algemene begrip van warmte en koue; iets wat warmer is het gewoonlik 'n hoër temperatuur. Temperatuur is een van die belangrikste groothede in die studie van termodinamika. Op 'n mikroskopiese vlak kan temperatuur gedefinieer word as die gemiddelde energie van die mikroskopiese bewegings van 'n enkele partikel in 'n stelsel vir elke vryheidsgraad. Op die makroskopiese skaal is temperatuur die unieke fisiese eienskap wat die rigting van warmtevloei tussen twee liggame in termiese verbinding met mekaar bepaal. As geen warmtevloei plaasvind nie, het die twee voorwerpe dieselfde temperatuur; andersins sal warmte vloei vanaf die warmer voorwerp na die kouer voorwerp. Hierdie twee basiese beginsels staan bekend as die nulde wet van termodinamika en die tweede wet van termodinamika onderskeidelik.

Die temperatuur van 'n ideale monatomiese gas is 'n mate wat verband hou met die gemiddelde kinetiese energie van sy bewegende atome. In hierdie animasie word die grootte van helium-atome op skaal getoon relatief tot wat hulle spasiëring sou wees by 1950 atmosfeer druk. Die gemiddelde snelheid van die atome by kamertemperatuur word hier triljoenvoudig vertraag.

Temperatuurskale

Die drie mees algemene temperatuurskale wat tans in gebruik is:

• Kelvin-skaal
• Celsius-skaal
• Fahrenheit-skaal

Die kelvin-skaal word gedefinieer met 0K as absolute nul. Dit is ook die temperatuur waar geen meer energie uit die stelsel geneem kan word nie.

Die omskakeling tussen die kelvin- en Celsius-skaal kan met die volgende formule gedoen word:

$k=c+273,15$

en die omskakeling tussen Fahrenheit en Celsius kan met die vergelyking:

$c={\frac {5}{9}}\left(f-32\right)$

waar k, c en f die temperatuur in kelvin ([K]), grade Celsius ([°C]) en grade Fahrenheit ([°F]) is.

Afleiding vir omskakeling van grade Fahrenheit na grade Celcius

Indienː

• 0 °C = 32 °F
• 100 °C = 212 °F
• c °C = f °F

Dan isː

${\frac {c-0}{100-0}}={\frac {f-32}{212-32}}$

$c=100\cdot \left({\frac {f-32}{180}}\right)$

$c={\frac {5}{9}}\cdot \left(f-32\right)$

Termodinamika

Die drie skale is nogtans nie gelykwaardig nie omdat die Celsius- en Fahrenheit-skaal 'n lukrake nulpunt het, terwyl die kelvinskaal 'n absolute nulpunt het en die termiese energie van 'n sisteem verteenwoordig:

$E_{termies}=RT$

Die sisteem se energie verdubbel by 'n styging van 10 K na 20 K. 'n Styging van 10 ^oC na 20 ^oC verhoog die termiese energie met minder as 4%. Dieselfde verskil betref amper alle termodinamiese formules, byvoorbeeld die uitdurkking vir entropie:

$S={\frac {q_{reversibel}}{T}}$

is slegs geldig indien T in kelvin uitgedruk word.

Eksterne skakels

• Wikiwoordeboek het 'n inskrywing vir temperatuur.