Värme och temperatur
Värme i vardagen
Vad är temperatur?
Sätt att mäta temperatur
Värmeöverföring: Konvektion, konduktion, strålning
Termisk expansion och dess tillämpningar
Vad är temperatur?
Vilket verktyg används för att mäta temperatur?
Leon tycker att det är väldigt varmt idag. Han bara ligger ner och äter glass! Lina skulle hellre vilja ha en kopp hett te, hon känner sig ganska frusen. Vi använder ord som “hett”, “varmt”, “kyligt”, “kallt” varje dag när vi pratar om saker som vädret mat och dryck. Men människor känner inte alltid likadant och kan vara oeniga om ifall en dag är varm eller kall.
Finns det något sätt att veta hur varmt eller kallt någonting är, så att alla förstår? Ja, vi kan MÄTA det genom att använda en grej som kallas termometer. Termometrar anger precis hur varmt eller kallt det uppmätta ämnet är. Det måttet kallas TEMPERATUR. Men varför är te hett och glass kallt?
Varför varierar temperaturen på olika saker? För att svara på den frågan, måste vi titta mycket, mycket djupare. Allting runt omkring oss är gjort av små partiklar – atomer och molekyler – som rör sig konstant. Alla dessa rörliga partiklar bär energi relaterad till rörelse – KINETISK ENERGI. Deras rörelse är slumpmässig – de rör sig alla med olika hastigheter och i olika riktningar.
Det är därför vi mäter deras GENOMSNITTLIGA KINETISKA ENERGI och det är temperatur! Temperaturen på hett te är hög eftersom partiklarna inuti det rör sig snabbt. Deras genomsnittliga kinetiska energi är hög. Det är tvärtom i glass. Glassens temperatur är låg eftersom partiklarna rör sig mycket långsammare och de har låg kinetisk energi.
I teorin, om temperaturen är tillräckligt låg, kommer partiklarna att sluta röra sig helt. Deras kinetiska energi blir lika med noll. Det här är så kallt som någonting kan bli. Det kallas den ABSOLUTA NOLLPUNKTEN. För att vara säkra på att mätningen av temperaturen är exakt och betyder samma sak för alla, behöver vi skalor som människor har enats om.
Den absoluta nollpunkten är den lägsta punkten på en av dessa skalor – Kelvinskalan. Temperaturvärden på Kelvinskalan börjar på absolut noll och kan aldrig vara negativa. Kelvinskalan är en ABSOLUT SKALA. Du har kanske inte hört talas om Kelvinskalan, eftersom den används mest inom vetenskap. I vardagslivet använder vi antingen CELSIUSSKALAN eller FAHRENHEITSKALAN.
CELSIUS-skalan har två utmärkande punkter – temperaturen då vatten fryser, och temperaturen då vatten kokar. Skillnaden mellan de här två punkterna delas med hundra. Var och en av de resulterande lika delarna kallas en grad. FAHRENHEIT-skalan används vanligtvis i USA och i några andra länder. På Fahrenheitskalan är vattnets fryspunkt 32 grader och kokpunkten är 212 grader.
Båda dessa skalor relaterar till kokning och frysning av vatten. De är RELATIVA skalor. Genom att använda de här skalorna kan du mäta temperaturen exakt, men hur du uppfattar den är relativt. Det beror på vilken din kroppstemperatur är. Om någonting har en högre temperatur än din kropp, upplever du det som varmt eller hett.
Om dess temperatur är mycket lägre, kommer du att uppleva det som kallt. Vår normala kroppstemperatur är ungefär 37 grader Celsius eller 98 grader Fahrenheit. Så om Lina känner sig frusen ¨ på en varm dag, kanske hennes kroppstemperatur är högre än normalt? Åh nej, Lina, du har feber! Det verkar som om du är sjuk igen!