Temperaturna ljestvica
Temperaturna ljestvica je ljestvica u različitim mjernim jedinicama temperature, koja se upotrebljava na termometru ili za grafičko prikazivanje termodinamičke i empirijske temperature. Kroz povijest je bilo nekoliko temperaturnih ljestvica i njihovih mjernih jedinica. U nas se upotrebljavaju temperaturne ljestvice u Celzijevim stupnjevima (oznaka °C) ili u kelvinima (oznaka K). U engleskom govornom području još se upotrebljavaju: Fahrenheitov stupanj (oznaka °F ili deg) i Rankineov stupanj (oznaka °R). Više se ne upotrebljava jedinica temperature Réaumurov stupanj (oznaka °Ré).[1]
Podrobniji članak o temi: CelzijCelzijeva temperaturna ljestvica (prema A. Celsiusu) nastala je 1742. iskustveno (empirijski) na termometru sa živom, odabiranjem ledišta vode i standardnoga vrelišta vode za temeljne temperature (čvrste termometrijske točke), te podjelom toga temperaturnog razmaka na stotinu dijelova. Tako je ledištu vode (1745.) pridružena vrijednost 0 °C, a standardnomu vrelištu 100 °C, te je jednaka podjela produžena prema višim, a s negativnim predznakom prema nižim temperaturama.
Podrobniji članak o temi: KelvinKelvinova temperaturna ljestvica (W. Thomson ili lord Kelvin) nastala je na temelju termodinamičkih zakona, pridruživanjem temperaturi trojnoga stanja vode vrijednosti Tt = 273,16 K. Ta je temperatura neznatno (0,01 K) viša od temperature ledišta vode, a može se znatno točnije odrediti. Ljestvica je nastala primjenom Celzijevih stupnjeva za temperaturne raspone, tako da je najniža moguća temperatura u prirodi, apsolutna nula temperature, uzeta za početak ljestvice i označena 0 K. Zato su mjerne jedinice kelvin i Celzijev stupanj jednake (1 K = 1 °C), ali je ista temperatura izražena različitim iznosima u kelvinima i u Celzijevim stupnjevima.
Podrobniji članak o temi: Fahrenheitova termometarska ljestvicaFahrenheitova temperaturna ljestvica (D. G. Fahrenheit) nastala je 1714. iskustveno (empirijski) na termometru s alkoholom, odabirom temperature smjese salmijaka (amonijeva klorida) i leda (oko –18 °C), te temperature zdravoga ljudskog tijela (oko 37 °C) za temeljne temperature. Pridružene su im vrijednosti 0 °F i 100 °F, te je takva podjela produžena prema višim, a s negativnim predznakom prema nižim temperaturama. U toj ljestvici ledište vode je na 32 °F, standardno vrelište vode na 212 °F, takozvana sobna temperatura (20 °C) iznosi 68 °F, i tako dalje.
Podrobniji članak o temi: Rankineov stupanjRankineova temperaturna ljestvica (W. J. M. Rankine) nastala je jednako kao i Kelvinova, s time da je temperaturi trojnoga stanja vode pridružena vrijednost Tt = 491,688 °R. Nastala je primjenom Fahrenheitovih stupnjeva, tako da je apsolutna nula uzeta za početak ljestvice i označena 0 °R. Zato su jedinice Rankineov i Fahrenheitov stupanj jednake (1 °R = 1 °F), ali je ista temperatura izražena različitim iznosima u jednim i u drugim stupnjevima.
Podrobniji članak o temi: Réaumurova ljestvicaRéaumurova temperaturna ljestvica (R. A. F. de Réaumur) nastala je 1730. iskustveno (empirijski) na termometru s mješavinom alkohola i vode, odabiranjem ledišta vode i standardnoga vrelišta vode za temeljne temperature. Za stupanj te ljestvice uzeta je promjena temperature za koju se volumen termometrijske tekućine promijenio za 1‰, pa je ledištu vode pridružena vrijednost 0 °Ré, a standardnomu vrelištu 80 °Ré.
Jednadžbe za pretvaranje brojevnih vrijednosti uobičajenih temperaturnih ljestvica:
- K = °C + 273,15
- °C = 5/9 · (°F - 32)
- °F = °C/0,55 + 32 ili preciznije :°F = °C/(5/9) + 32
Tablica koja prikazuje neke često korištene temperature s vrijednostima izraženim na raznim temperaturnim ljestvicama:
| Opis | Kelvinova | Celzijeva | Fahrenheitova | Rankineova | Delisleova | Newtonova | Réaumurova | Rømerova |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Apsolutna nula | 0 | -273,15 | -459,67 | 0 | 559,725 | -90,14 | -218,52 | -135,90 |
| Fahrenheitova mješavina leda i soli | 255,37 | -17,78 | 0 | 459,67 | 176,67 | -5,87 | -14,22 | -1,83 |
| Talište leda/ledište vode (pri normalnom tlaku) | 273,15 | 0 | 32 | 491,67 | 150 | 0 | 0 | 7,5 |
| Temperatura ljudskoga tijela | 310,15 | 37 | 98,6 | 558,27 | 94,5 | 12,21 | 29,6 | 26,925 |
| Vrelište vode | 373,15 | 100 | 212 | 671,67 | 0 | 33 | 80 | 60 |
| Talište titanija | 1941 | 1668 | 3034 | 3494 | -2352 | 550 | 1334 | 883 |
