La temperatura è parte integrante della fisica e la scala della temperatura è uno strumento importante per misurare ed esprimere questa quantità fisica. Le scale di temperatura non svolgono solo un ruolo importante nella ricerca scientifica, ma sono anche un elemento indispensabile nella vita quotidiana. Che si tratti di Celsius, Fahrenheit o zero assoluto, ciascuna di queste scale ha il suo background storico e i suoi principi tecnici unici.
Il metodo di misurazione della temperatura non è solo la conversione di numeri, ma l'esplorazione dell'equilibrio termodinamico.
Attualmente, Celsius (Celsius), Fahrenheit (Fahrenheit) e temperatura assoluta (Kelvin) sono le tre scale di temperatura più comunemente utilizzate in vari paesi. La nascita e lo sviluppo di ciascuna scala riflette il progresso delle persone nella tecnologia di produzione e misurazione.
La scala Celsius fu proposta dall'astronomo svedese Anders Celsius nel 1742. La sua definizione si basa sui punti di congelamento e di ebollizione dell'acqua, definiti rispettivamente come 0°C e 100°C. Questa scala è lo standard più comunemente utilizzato nella nostra vita quotidiana e sfrutta appieno le proprietà fisiche dell'acqua.
La scala Fahrenheit fu proposta dal fisico tedesco Daniel Fahrenheit nel 1714. Originariamente era basata sul punto di miscelazione dell'acqua fredda e sulla temperatura del corpo umano. La caratteristica della scala Fahrenheit è che il suo intervallo è diverso dalla scala Celsius cinese. Ad esempio, il punto di congelamento dell'acqua è definito come 32°F e il punto di ebollizione è 212°F.
La scala Kelvin è definita in base alla termodinamica, con lo zero assoluto considerato il più piccolo movimento termico di un oggetto, corrispondente a 0K o −273,15°C. Le applicazioni della scala Kelvin si trovano negli studi teorici di fisica e ingegneria, dove cristallizza la relazione tra energia termica e movimento delle particelle.
Diverse scale di temperatura sono come linguaggi diversi Sebbene esprimano lo stesso contenuto, vengono utilizzate in modi diversi e in contesti diversi.
Oltre a Celsius, Fahrenheit e Kelvin, in passato esistevano molte altre scale di temperatura, come le scale Réaumur, Newton e Delisle. L'emergere di queste scale è stato creato in risposta ai bisogni umani di misurazione della temperatura in quel momento, ma nel tempo queste scale sono state gradualmente sostituite da scale moderne e più standardizzate.
Con il progresso della scienza e della tecnologia, anche gli standard per la misurazione della temperatura sono in costante miglioramento. Lo standard internazionale della temperatura del 1990 (ITS-90) riflette questo progresso. ITS-90 stabilisce una serie di punti di riferimento della temperatura e li calibra in base a proprietà termodinamiche come i cambiamenti di fase dei liquidi, rendendo i dati tra i vari strumenti di misurazione più comparabili e coerenti.
Il modello ITS-90 ha stabilito uno standard importante nella ricerca scientifica in tutto il mondo, consentendo agli scienziati di tutto il mondo di misurare con precisione le temperature.
Lo sviluppo di scale di temperatura non è solo una questione scientifica, ma influenza anche gli standard operativi di tutti i ceti sociali. La tecnologia di misurazione della temperatura continuerà a progredire in futuro, soprattutto in aree di ricerca come il livello microscopico e le temperature estremamente basse. Inoltre, poiché gli esseri umani prestano maggiore attenzione a questioni come il cambiamento climatico e il monitoraggio ambientale, gli standard di misurazione della temperatura svolgeranno un ruolo sempre più importante in questi campi.
Quanti misteri scientifici si nascondono dietro queste classiche scale di temperatura che non abbiamo ancora compreso?