Language
Country/Area
No result found
Ngôn ngữ bí mật của nhiệt độ: Bạn có biết thang đo nhiệt độ cổ điển nào không?
Nhiệt độ là một phần không thể thiếu của vật lý và thang nhiệt độ là công cụ quan trọng để chúng ta đo lường và biểu thị đại lượng vật lý này. Thang đo nhiệt độ không chỉ có vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học mà còn là một yếu tố không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày. Cho dù đó là độ C, độ F hay độ không tuyệt đối, mỗi thang đo này đều có nền tảng lịch sử và nguyên tắc kỹ thuật riêng.
Phương pháp đo nhiệt độ không chỉ là chuyển đổi số lượng mà còn là khám phá trạng thái cân bằng nhiệt động.
Các thang đo nhiệt độ thông dụng
Hiện nay, độ C (Celsius), độ F (Fahrenheit) và nhiệt độ tuyệt đối (Kelvin) là ba thang nhiệt độ được sử dụng phổ biến nhất ở nhiều quốc gia khác nhau. Sự ra đời và phát triển của mỗi chiếc cân phản ánh sự tiến bộ của con người trong công nghệ chế tạo và đo lường.
Thang đo độ C
Thang đo độ C được nhà thiên văn học người Thụy Điển Anders C đề xuất vào năm 1742. Định nghĩa của nó dựa trên điểm đóng băng và điểm sôi của nước, được xác định tương ứng là 0°C và 100°C. Thang đo này là tiêu chuẩn được sử dụng phổ biến nhất trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta và tận dụng tối đa các tính chất vật lý của nước.
Thang đo F
Thang đo Fahrenheit được nhà vật lý người Đức Daniel Fahrenheit đề xuất vào năm 1714. Ban đầu nó dựa trên điểm hòa trộn của nước lạnh và nhiệt độ của cơ thể con người. Đặc điểm của thang đo Fahrenheit là phạm vi của nó khác với thang đo độ C của Trung Quốc. Ví dụ, điểm đóng băng của nước được xác định là 32°F và điểm sôi là 212°F.
Thang độ 0 tuyệt đối và Kelvin
Thang Kelvin được xác định dựa trên nhiệt động lực học, với độ không tuyệt đối được coi là chuyển động nhiệt nhỏ nhất của một vật thể, tương ứng với 0K hoặc −273,15°C. Các ứng dụng của thang Kelvin nằm trong các nghiên cứu lý thuyết về vật lý và kỹ thuật, trong đó nó kết tinh mối quan hệ giữa năng lượng nhiệt và chuyển động của hạt.
Các thang nhiệt độ khác nhau giống như các ngôn ngữ khác nhau, mặc dù thể hiện cùng một nội dung nhưng chúng được sử dụng theo những cách khác nhau và trong các ngữ cảnh khác nhau.
Các thang nhiệt độ khác trong lịch sử
Ngoài độ C, độ F và độ Kelvin, trước đây còn có nhiều thang nhiệt độ khác như thang Réaumur, Newton và Delisle. Sự xuất hiện của những chiếc cân này ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu đo nhiệt độ của con người vào thời điểm đó, nhưng theo thời gian, những chiếc cân này dần được thay thế bằng những chiếc cân hiện đại, tiêu chuẩn hơn.
Nhu cầu hiện đại và tiêu chuẩn quốc tế
Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, các tiêu chuẩn đo nhiệt độ cũng không ngừng được nâng cao. Tiêu chuẩn Nhiệt độ Quốc tế năm 1990 (ITS-90) phản ánh sự tiến bộ này. ITS-90 thiết lập một loạt các điểm tham chiếu nhiệt độ và hiệu chỉnh chúng dựa trên các đặc tính nhiệt động như sự thay đổi pha của chất lỏng, giúp dữ liệu giữa các công cụ đo lường khác nhau có thể so sánh và nhất quán hơn.
Mẫu ITS-90 đã thiết lập một tiêu chuẩn quan trọng trong nghiên cứu khoa học trên toàn thế giới, cho phép các nhà khoa học khắp nơi đo nhiệt độ một cách chính xác.
Sự phát triển trong tương lai
Sự phát triển của thang đo nhiệt độ không chỉ là vấn đề khoa học mà còn ảnh hưởng đến tiêu chuẩn vận hành của mọi tầng lớp xã hội. Công nghệ đo nhiệt độ sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai, đặc biệt là trong các lĩnh vực nghiên cứu như cấp độ vi mô và nhiệt độ cực thấp. Ngoài ra, khi con người chú ý nhiều hơn đến các vấn đề như biến đổi khí hậu và giám sát môi trường, các tiêu chuẩn đo nhiệt độ sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong các lĩnh vực này.
Có bao nhiêu bí ẩn khoa học ẩn giấu đằng sau những thang đo nhiệt độ cổ điển này mà chúng ta vẫn chưa hiểu rõ?
