Temperatuur

Allikas: Vikipeedia

Temperatuur on füüsikaline suurus, mis iseloomustab süsteemi või keha soojuslikku olekut ehk soojusastet.

Termodünaamilise tasakaalu puhul on süsteemi kõigi osade temperatuur ühesugune. Temperatuuride erinevuse korral siirdub soojus kõrgema temperatuuriga osadelt madalama temperatuuriga osadele, kuni temperatuuride ühtlustumiseni.

Molekulaarkineetilise teooria kohaselt iseloomustab tasakaalustatud süsteemi temperatuur aatomite, molekulide ja teiste süsteemi moodustavate osakeste soojusliikumise intensiivsust. Seda statistilises füüsika seadustega kirjeldades on temperatuur süsteemi (keha) mikroosakeste soojusliikumise keskmise kineetilise energia mõõt.

Temperatuuri mõõtmise seadet nimetatakse termomeetriks. Lihtsaima võimaluse temperatuuri kvantitatiivseks iseloomustamiseks annab mitmesuguste vedeliktermomeetrite kasutamine (vedeliku soojuspaisumise määr sõltub temperatuurist). Samas soojuspaisumistegur ise sõltub ka temperatuurist, mistõttu sellist temperatuuriskaalat ei saa pidada universaalseks. Parema temperatuuriskaala annab gaasitermomeeter (põhineb gaasi paisumisel), sest reaalsed gaasid käituvad teatavatel tingimustel sarnaselt ideaalse gaasiga. Temperatuuri kui füüsikalise suuruse täpne defineerimine osutub üllatavalt keeruliseks. Üks lihtsamaid teid absoluutse temperatuuriskaala defineerimiseks on soojusjõumasina kasuteguri kaudu (termodünaamikas näidatakse, et mistahes ideaalse soojusjõumasina kasutegur on määratud ainult soojendaja ning jahutaja temperatuuride vahega ega sõltu töötava substantsi loomusest). Sellisel viisil defineeritud absoluutne temperatuur osutub võrdseks gaasitermomeetri temperatuuriga. Erinevalt teistest temperatuuriskaaladest langeb absoluutse temperatuuriskaala nullpunkt kokku selle temperatuuriga, kus aine sisemuses igasugune soojusliikumine lakkab (see on -273,15 °C).

Sellist absoluutset temperatuuriskaalat, kus vee kolmikpunkti temperatuur on defineeritud võrdseks 273,16 kraadiga, nimetatakse Kelvini skaalaks. Sellise temperatuuri ühikut nimetatakse kelviniks (tähis K) ning see on temperatuuri mõõtühikuks SI-süsteemis.

Maailmas oli temperatuuri mõõtmiseks erinevate teadlaste poolt loodud väga erinevate ühiku väärtustega temperatuuri skaalasid, mida oli vaja mõõtetulemustest arusaamiseks pidevalt teisendada. Selle probleemi lahendamiseks ja temperatuuri mõõtmise ühtlustamiseks loodi 1927. aastal esimene Rahvusvaheline praktiline temperatuuriskaala mille aluseks võeti Celsiuse skaala. Praegu kehtiv praktiline temperatuuriskaala võeti vastu 1990. aastal (International Temperature Scale of 1990 ehk ITS-90), mis on järjekorras seitsmes.

Rahvusvaheline praktiline temperatuuriskaala ITS-90 annab ette 17 referentspunkti, millel on looduslikud etalonid ning mis jäävad vahemikku 3...1358 K. Referentspunktideks on madalatel temperatuuridel gaaside kolmikpunktid ja kõrgetel metallide sulamistemperatuurid. Viimane vastuvõetud temperatuuriskaala defineerib nii rahvusvahelise Kelvini temperatuuri, mille tähiseks on T_{90} ja sümboliks K, kui ka rahvusvahelise Celsiuse temperatuuri, mille tähiseks on t_{90} ja sümboliks °C. Ühtlasi seotakse need kaks skaalat omavahel:

t_{90}/°C = T_{90}/K - 273,15.

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]