I.3. Temperatura empirică. Scări de temperatură.

Două sisteme termodinamice închise și izolate adiabatic de exterior care nu schimbă energie între ele au aceeași temperatură, numită temperatură empirică.

Temperatura este o mărime fizică de stare măsurată cu termometru, care implică un corp termometric, o mărime termometrică și o scară de temperatură.

🔦 Observație

Când se măsoară temperatura unui corp, termometrul este pus în contact termic cu corpul (excepție face cel cu infraroșii, care măsoară de la distanță temperatura). După stabilirea echilibrului termic, temperatura corpului este egală cu temperatura termometrului.

Principiul zero al termodinamicii (tranzitivității echilibrului termic):

Dacă sistemul A este în echilibru termic cu sistemul B și sistemul B este în echilibru termic cu sistemul C, atunci și sistemul A este în echilibru termic cu sistemul C.

În 1742 fizicianul suedez Anders Celsius a propus o scară de temperatură pentru termometrul cu mercur, numită scara Celsius care are două repere :

• Temperatura de topire a gheții de 0°C, la presiune atmosferică normală (≅ 105 Pa).

• Temperatura de fierbere a apei de 100°C, la presiune atmosferică normală.

Scara Fahrenheit a fost propusă în 1724 de către fizicianul Daniel Gabriel Fahrenheit. Este o scară de temperatură utilizată în cadrul sistemului anglo-saxon de unități de măsură și are aceleași repere ca scara Celsius (cu valorile de 32° F, respectiv 212° F). Gradul Fahrenheit, notat cu °F, este unitatea de măsură a temperaturii (t_F).

Relația de transformare între scara Celsius t(°C) și Fahrenheit t_F (°F):

În 1848, fizicianul britanic William Thomson (lord Kelvin) a propus o scară de temperatură care să nu depindă de nicio substanță, numită scară absolută.

Scara Kelvin (absolută) are două repere :

- Zero absolut, 0 Kelvin = - 273°C (la temperatura de zero absolut mișcarea termică încetează).

• Punctul triplu al apei, egal cu 273,15 K = 0° C, la care sunt în echilibru toate cele trei stări de agregare (apă, gheață, vapori de apă).

Unitatea de măsură în Sistemul Internațional pentru temperatură este:

[T]_SI = K (kelvin)

Relația dintre scara Kelvin și scara Celsius:

T(K) = t (°C) + 273,15

🔦 Observație

Folosim simbolul T pentru temperatura exprimată în Kelvin și pentru temperatura în grade Celsius folosim simbolul t.

🔓 Problemă rezolvată

Transformă o temperatură de 40°C în Kelvin și grade Fahrenheit.