Temperaturdefinition in der Wissenschaft

Die Temperatur ist eine objektive Messung, wie heiß oder kalt ein Objekt ist. Sie kann mit einem Thermometer oder einem Kalorimeter gemessen werden. Es ist ein Mittel zur Bestimmung der innere Energie in einem bestimmten System enthalten.

Da Menschen die Menge an Wärme und Kälte in einem Gebiet leicht wahrnehmen, ist es verständlich, dass die Temperatur ein Merkmal der Realität ist, das wir ziemlich intuitiv erfassen können. Bedenken Sie, dass viele von uns ihre erste Interaktion mit einem Thermometer im Zusammenhang mit der Medizin haben, wenn ein Arzt (oder unser Elternteil) eines verwendet, um unsere Temperatur im Rahmen der Diagnose einer Krankheit zu erkennen. In der Tat ist Temperatur ein kritisches Konzept in einer Vielzahl von wissenschaftlichen Disziplinen, nicht nur in der Medizin.

Wärme gegen Temperatur

Die Temperatur unterscheidet sich von Hitze, obwohl die beiden Konzepte miteinander verbunden sind. Die Temperatur ist ein Maß für die innere Energie eines Systems, während Wärme ein Maß für die Energieübertragung ist von einem System (oder Körper) zu einem anderen oder wie die Temperaturen in einem System durch Wechselwirkung mit erhöht oder gesenkt werden Ein weiterer. Dies wird grob durch die beschrieben

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Kinetische Theoriezumindest für Gase und Flüssigkeiten. Die kinetische Theorie erklärt, dass je mehr Wärme von einem Material absorbiert wird, desto mehr schnell beginnen sich die Atome in diesem Material zu bewegen, und je schneller sich Atome bewegen, desto höher ist die Temperatur erhöht sich. Wenn Atome beginnen, ihre Bewegung zu verlangsamen, wird das Material kühler. Bei Festkörpern wird es natürlich etwas komplizierter, aber das ist die Grundidee.

Temperaturskalen

Es gibt mehrere Temperaturskalen. In den Vereinigten Staaten wird die Fahrenheit-Temperatur am häufigsten verwendet, obwohl das Internationale Einheitensystem (SI-Einheit) Celsius (oder Celsius) wird in den meisten anderen Teilen der Welt verwendet. Das Kelvin-Skala wird häufig in der Physik verwendet und so eingestellt, dass 0 Grad Kelvin gleich sind Absoluter NullpunktDies ist theoretisch die kälteste Temperatur und an diesem Punkt hört jede kinetische Bewegung auf.

Temperatur messen

Ein herkömmliches Thermometer misst die Temperatur, indem es eine Flüssigkeit enthält, die sich mit einer bekannten Geschwindigkeit ausdehnt, wenn sie heißer wird, und sich zusammenzieht, wenn sie kühler wird. Wenn sich die Temperatur ändert, bewegt sich die Flüssigkeit in einem enthaltenen Rohr entlang einer Skala auf dem Gerät. Wie in weiten Teilen der modernen Wissenschaft können wir auf die Alten zurückblicken, um die Ursprünge der Ideen zu ermitteln, wie die Temperatur auf die Alten zurückgemessen werden kann.

Im ersten Jahrhundert n. Chr. Der griechische Philosoph und Mathematiker Held (oder Reiher) von Alexandria (10–70) CE) schrieb in seiner Arbeit "Pneumatics" über die Beziehung zwischen Temperatur und Expansion von Luft. Nach dem Gutenberg Press wurde erfunden, Hero's Buch wurde 1575 in Europa veröffentlicht. Seine größere Verfügbarkeit inspirierte die Entwicklung der frühesten Thermometer im Laufe des folgenden Jahrhunderts.

Das Thermometer erfinden

Der italienische Astronom Galileo (1564–1642) war einer der ersten Wissenschaftler, die tatsächlich ein Messgerät verwendet haben Temperatur, obwohl es unklar ist, ob er es tatsächlich selbst gebaut oder die Idee von jemandem erworben hat sonst. Er benutzte ein Gerät namens Thermoskop, um die Menge an Wärme und Kälte zu messen, zumindest als schon 1603.

Während des 17. Jahrhunderts versuchten verschiedene Wissenschaftler, Thermometer zu entwickeln, die die Temperatur durch Druckänderung in einem enthaltenen Messgerät messen. Der englische Arzt Robert Fludd (1574–1637) baute 1638 ein Thermoskop, dessen Temperaturskala in die physikalische Struktur des Geräts eingebaut war, was zum ersten Thermometer führte.

Ohne ein zentrales Messsystem entwickelte jeder dieser Wissenschaftler seine eigenen Messskalen, und keiner von ihnen hat sich bis zum niederländisch-deutsch-polnischen Physiker und Erfinder wirklich durchgesetzt Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) baute seine in den frühen 1700er Jahren. Er baute 1709 ein Thermometer mit Alkohol, aber es war wirklich sein Quecksilberthermometer von 1714, das zum Goldstandard der Temperaturmessung wurde.

Bearbeitet von Anne Marie Helmenstine, Ph. D.