Температура

1. Топлинно равновесие и температура

    Когато две различно нагрети тела се допрат, между тях се извършва топлообмен, в резултат на който по-топлото тяло се охлажда, а по-студеното се нагрява. Топлообменът се прекратява, когато телата станат еднакво нагрети. Тогава между тях се установява топлинно равновесие.

    Две тела са в топлинно равновесие едно с друго, ако имат еднаква температура.

  Температурата характеризира степента на нагрятост на телата. По-топлите тела имат по-висока температура от по-студените.

2. Измерване на температурата

    Едни от устройствата, с които  се измерва температурата, са живачните или спиртните термометри, а една от скалите - скалата на Целзий. 

    Точното измерване на температурата изисква да се използват опорни (реперни) точки. Това са температури, които могат да се възпроизвеждат с голяма точност. Такива например са точките (температурите) на топене на леда и на кипене на водата при нормално атмосферно налягане (101,3 kPa). Стоградусовата температурна скала на Целзий разделя интервала между тези две точки на сто равни части, наречени градуси Целзий (°C). Температурата на топене на леда се приема за 0 °C, температурата на кипене на водата - за 100 °C.

3. Движение на градивните частици и температура

    Ако наблюдаваме под микроскоп брауново движение, ще установим, че то става по-интензивно при повишаване на температурата. Дифузията също протича по-бързо при по-висока температура. Тези примери показват, че температурата е пряко свързана с хаотичното движение на градивните частици. Градивните частици на нагретите тела имат по-голяма кинетична енергия - те се движат по-интензивно. При топлинен контакт частиците на по-нагрятото тяло отдават част от кинетичната си енергия на частиците на по-студеното тяло. Този процес продължава, докато интензивността на молекулното движение в двете тела стане еднаква. Следователно топлинните явления са свързани с хаотичното движение на градивните частици, поради което това движение се нарича топлинно.

    Температурата е мярка за интензивността на топлинното движение.

    Поради хаотичния характер на топлинното движение градивните частици имат най-различни кинетични енергии. С нарастването на температурата се увеличава броят на частиците, които имат по-голяма кинетична енергия, т.е. топлинното движение става по-интензивно.

4. Абсолютна нула

    При понижаване на температурата интензивността на топлинното движение намалява.

 Температурата, при която се прекратява топлинното движение на градивните частици на веществото, се нарича абсолютна нула.

    На абсолютната нула по скалата на Целзий съответства температура -273,16 °С.

5. Абсолютна температурна скала

Британският физик лорд Келвин предлага температурна скала, в която отчитането на температурата започва от абсолютната нула. В негова чест единицата за температура е наречена келвин (К). По определение температурна разлика от 1 К (един келвин) е равна на температурна разлика 1 °C, т.е. келвинът съвпада по големина с градуса Целзий. Абсолютната температурна скала (скала на Келвин) се различава от температурната скала на Целзий само по положението на нулата.

Връзката между абсолютната температура Т, измерена в келвини, и температурата t в градуси Целзий се дава със съотношението

<a href="https://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=T=t&plus;273.15" target="_blank"><img src="https://latex.codecogs.com/gif.latex?T=t&plus;273.15" title="T=t+273.15" /></a>

Във всекидневието сме свикнали да използваме скалата на Целзий. В науката обаче е прието температурата да се измерва в келвини. Наред с килограма (kg), метъра (m) и секундата (s), келвинът (К) е една от основните единици в Международната система (Si).