Температура — це те, з чим ми стикаємося щодня. Ми відчуваємо її тепло на шкірі, перевіряємо прогноз погоди, щоб одягнутися відповідно, і налаштовуємо духовку для приготування улюбленої страви. Це фундаментальна фізична величина, яка описує, наскільки гарячим чи холодним є об’єкт. Але в чому саме вона вимірюється? Відповідь не така проста, як здається, адже у світі існує кілька систем вимірювання.
Ця стаття допоможе вам розібратися в основних шкалах температури, зрозуміти, як вони пов’язані між собою, і дізнатися, де кожна з них використовується.
Градуси Цельсія (°C): звичний стандарт
Для більшості людей у світі відповідь на питання про вимірювання температури — градуси Цельсія. Ця шкала є частиною Міжнародної системи одиниць (СІ) і використовується у побуті, медицині та науці в переважній більшості країн.
Шкалу запропонував шведський астроном Андерс Цельсій у 1742 році. Цікавий факт: спочатку він встановив 0 градусів як точку кипіння води, а 100 градусів — як точку її замерзання. Лише згодом шкалу «перевернули» до її сучасного вигляду, що виявилося набагато зручнішим.
Основні точки шкали Цельсія:
- 0 °C: Температура замерзання води.
- 100 °C: Температура кипіння води (за нормального атмосферного тиску).
Порада: Більшість побутових приладів, від термометрів для тіла до духових шаф, у наших широтах використовують саме градуси Цельсія. Тому, бачачи рецепт з іншими одиницями, варто скористатися конвертером для точності.
Шкала Фаренгейта (°F): американська система
Якщо ви коли-небудь дивилися американські фільми, де герої обговорюють погоду, або подорожували до США, ви могли помітити, що там говорять про температуру в 70 або 90 градусів. Йдеться про шкалу Фаренгейта, яка є офіційною в Сполучених Штатах та кількох інших країнах, наприклад, на Кайманових островах.
Створена німецьким фізиком Даніелем Габріелем Фаренгейтом у 1724 році, ця шкала має інші реперні точки:
- 32 °F: Температура замерзання води.
- 212 °F: Температура кипіння води.
Щоб легше орієнтуватися, ось проста таблиця для переведення популярних значень:
| Цельсій (°C) | Фаренгейт (°F) | Опис |
|---|---|---|
| 37 °C | 98.6 °F | Нормальна температура тіла |
| 20 °C | 68 °F | Кімнатна температура |
| 10 °C | 50 °F | Прохолодний весняний день |
| 0 °C | 32 °F | Замерзання води |
| -18 °C | 0 °F | Дуже холодна зима |
Для точного перерахунку існують формули:
- З Цельсія у Фаренгейт: °F = (°C × 1.8) + 32
- З Фаренгейта у Цельсій: °C = (°F – 32) / 1.8
Кельвіни (K): мова науки
У науковому світі, особливо у фізиці та хімії, необхідна абсолютна шкала температури. Такою шкалою є шкала Кельвіна, названа на честь британського фізика Вільяма Томсона, лорда Кельвіна.
Головна її особливість полягає в тому, що вона починається з абсолютного нуля (0 K). Це теоретична температура, за якої припиняється будь-який тепловий рух атомів і молекул. Ніщо не може бути холоднішим за абсолютний нуль.
- Абсолютний нуль відповідає -273,15 °C.
Перехід між Цельсієм і Кельвіном дуже простий, оскільки крок в один Кельвін дорівнює кроку в один градус Цельсія.
- K = °C + 273,15
- °C = K – 273,15
Зверніть увагу, що температуру в Кельвінах називають просто «Кельвіни», а не «градуси Кельвіна». Ця шкала є незамінною для наукових розрахунків, пов’язаних з термодинамікою, астрофізикою та квантовою механікою.
Як працюють термометри?
Прилади для вимірювання температури, або термометри, працюють на основі фізичних властивостей речовин, що змінюються залежно від нагрівання чи охолодження.
- Рідинні термометри (спиртові або раніше ртутні) використовують принцип розширення рідини. Коли температура зростає, рідина в колбі розширюється і піднімається по вузькій трубці.
- Електронні термометри використовують термістори — напівпровідникові пристрої, електричний опір яких залежить від температури.
- Інфрачервоні термометри вимірюють теплове випромінювання, яке випускає об’єкт. Це дозволяє вимірювати температуру безконтактно.
Різноманітність шкал для різних потреб
Отже, хоча ми найчастіше використовуємо градуси Цельсія, важливо знати і про інші системи вимірювання температури. Шкала Фаренгейта залишається важливою для тих, хто взаємодіє зі США, а Кельвіни є основою для наукових відкриттів. Розуміння цих відмінностей робить нас більш обізнаними та допомагає краще орієнтуватися у глобалізованому світі, де інформація надходить з різних куточків планети. Знання — це інструмент, який дозволяє впевнено почуватися в будь-якій ситуації, чи то приготування страви за іноземним рецептом, чи просто задоволення власної цікавості.
