Vad är temperatur? Definition, mätning och temperaturskalor
Lär dig vad temperatur är, hur den mäts med termometer och skillnaderna mellan Celsius, Fahrenheit och kelvin – enkelt och tydligt.
Temperatur beskriver hur varmt eller kallt något är, men inom fysiken är det också ett mått på hur mycket rörelse det finns i ett ämnes partiklar. Våra kroppar kan känna om något upplevs som varmt eller kallt, men för att mäta temperaturen mer exakt använder man en termometer eller andra mätinstrument. En termometer visar temperaturen med hjälp av en temperaturskala, så att värdet kan jämföras och förstås på ett tydligt sätt.
Den vanligaste skalan i stora delar av världen är grader Celsius, ibland kallad "Celsius". Den är lätt att använda i vardagen eftersom 0 °C ungefär motsvarar vattnets fryspunkt och 100 °C dess kokpunkt vid normalt lufttryck. I USA och vissa andra länder används oftare grader Fahrenheit, där skalan är uppdelad på ett annat sätt. I vetenskapliga sammanhang använder forskare ofta kelvin, eftersom kelvinskalan utgår från absolut nollpunkt, den lägsta teoretiskt möjliga temperaturen, där partiklarna har mycket liten rörelse.
Vetenskapligt sett är temperaturen en fysisk storhet som visar hur snabbt molekylerna rör sig i ett material. Ju mer energi partiklarna har, desto högre blir temperaturen. I fasta ämnen och vätskor vibrerar molekylerna eller rör sig nära varandra, medan de i gaser rör sig mer fritt och kolliderar med varandra och med kärlväggarna. Därför hänger temperatur, tryck och volym nära samman i gaser genom fysikaliska lagar. När temperaturen stiger utvidgas många ämnen dessutom, vilket är viktigt vid allt från byggnation och väderlek till teknik och industri.
Temperatur påverkar också många delar av vardagen. Den styr hur kläder väljs, hur mat ska förvaras och hur kroppen fungerar. I medicinska sammanhang mäts kroppstemperaturen för att upptäcka feber eller nedkylning. Inom väderprognoser används temperatur för att beskriva klimat och väder, och inom naturvetenskap och teknik är exakta temperaturmätningar avgörande för att experiment, maskiner och processer ska fungera korrekt.
Temperaturskalor
Användbara temperaturer
När de uppfann temperaturskalor upptäckte forskarna att vissa saker alltid hade samma temperatur:
- Vatten fryser vid en temperatur på 0 °C, 32 °F eller 273,15 K.
- Temperaturen i människokroppen ligger nära 37 °C eller 98 °F.
- Vatten kokar vid 100 °C, 212 °F eller 373,15 K.
- Saker och ting börjar glöda Röd glöd vid ungefär 550 °C, 1 000 °F eller 800 K.
- Saker och ting börjar glöda Vitt hett vid cirka 1 300 °C, 2 400 °F eller 1 600 K.
- Den kallaste möjliga temperaturen är den absoluta nollpunkten. Den absoluta nollpunkten är 0 K, -459 °F eller -273,15 °C. Vid den absoluta nollpunkten kommer molekyler och atomer till vila och har därför ingen värmeenergi.
- Den högsta möjliga temperaturen är Planck-temperaturen. När saker blir varma glöder de. Först rödglödande, som har en lång våglängd, och så småningom blått, som har en kort våglängd. Ju hetare de är, desto kortare våglängd på ljuset är det som de lyser med. Vid plancktemperaturen är denna våglängd så kort som möjligt. Det bör noteras att mer energi skulle kunna tillföras systemet härifrån, men vi vet inte vad som skulle hända. Plancktemperaturen är extremt hög, 141 678 400 400 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 K eller °C, eller 255 021 120 120 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 °F.
Temperatur och värme
Temperatur är inte samma sak som värme. Värme är energi som rör sig från en sak och kyler den till en annan och värmer den. Temperatur är ett mått på molekylernas rörelser (vibrationer) i en sak. Om en sak har en hög temperatur betyder det att molekylernas genomsnittliga hastighet är hög. En sak kan ha en hög temperatur men eftersom den innehåller väldigt få eller lätta atomer har den väldigt lite värme.
Värmekapacitet
Den mängd värme som behövs för att ett ämne ska bli en grad högre kallas för dess värmekapacitet. Olika ämnen har olika värmekapacitet. Till exempel har ett kilo vatten större värmekapacitet än ett kilo stål. Det betyder att det krävs mer energi för att göra vattnets temperatur 1 °C varmare än vad som krävs för att göra stålets temperatur 1 °C varmare.
Väder
Temperaturen är också viktig för väder och klimat. Den är relaterad till mängden värmeenergi i luften. Isotermkartor används för att visa hur temperaturen skiljer sig åt inom ett område. Temperaturen varierar under olika tider på dygnet, olika årstider och på olika platser. Den påverkas av hur mycket värme som når platsen från solens strålar (solinstrålning), hur högt platsen ligger över havsnivån och hur mycket värme som förs till platsen av vindar och havsströmmar.
Relaterade sidor
- Daggpunkt
- Relativ fuktighet
Frågor och svar
F: Vad är temperatur?
S: Temperatur är hur varmt eller kallt något är.
F: Hur kan vi mäta temperaturen exakt?
S: För att mäta temperaturen mer exakt kan man använda en termometer.
F: Vilken skala använder de flesta länder i världen för att registrera temperaturer?
S: De flesta länder i världen använder grader Celsius, ibland kallat "Celsius", för att registrera temperaturer.
F: I vilka länder används grader Fahrenheit oftare?
S: Grader Fahrenheit används oftare i USA och vissa andra länder.
F: Vilken skala använder forskare oftast för att mäta temperatur?
S: Forskare använder oftast kelvin för att mäta temperaturen eftersom den aldrig sjunker under noll.
F: Hur rör sig molekylerna i ett material?
S: Vetenskapligt sett är temperaturen en fysisk storhet som beskriver hur snabbt molekylerna rör sig i ett material. I fasta ämnen och vätskor vibrerar molekylerna runt en fast punkt i ämnet, men i gaser flyger de fritt och studsar mot varandra under sin färd.
F: Finns det några fysikaliska lagar som rör gastemperaturer, tryck och volym?
S: Ja, det finns en fysikalisk lag som säger att gastemperatur, tryck och volym är nära förbundna med varandra.
Sök