この記事では、物理学における温度測定とは何かについて説明します。したがって、温度測定の定義、温度測定特性の構成要素、およびさまざまな温度測定スケールとは何かがわかります。
体温測定とは何ですか?
温度測定は、物体またはシステムの温度の測定を研究する科学です。言い換えれば、温度測定は温度の測定を担当する科学の分野です。
温度を測るには温度計が使用されます。このデバイスの動作は、測定された温度が高いか低いかによって変化する温度測定特性に基づいています。以下でこの概念をさらに詳しく見ていきます。
温度は物体の熱エネルギーを測定する物理量として定義されることに注意してください。したがって、物体またはシステムが熱くなるほど、その粒子の移動は速くなります。
温度測定特性
温度測定特性は、温度によって変化する物質の特性です。したがって、温度が上昇すると、温度測定プロパティの値は増加し、同様に、温度が上昇すると、温度測定プロパティの値は減少します。
たとえば、棒の長さは温度特性です。温度が上昇すると棒の長さは増加し、逆に温度が低下すると棒の長さは減少します。
これら 2 つの物理プロセスは、それぞれ膨張と収縮と呼ばれます。一般に、温度が上昇すると物体は膨張し、温度が低下すると収縮します。論理的ですが、他の物質よりも大きく膨張または収縮する物質があります。
したがって、温度計を作るには、水銀やアルコールなど、温度変化に非常に敏感な温度測定特性を持つ物質を使用します。このように、測温特性から温度を測定することができます。
物理学や化学で頻繁に使用されるもう 1 つの温度特性は、特定の材料の電気抵抗です。それらの値は温度に応じて変化するため、さらに非常に広範囲の測定が可能です (-200 °C から 1200 °C までの測定も可能)。
温度計
温度計（または温度スケール）は、温度を測定するために使用される単位です。
温度計は 2 つのタイプに分類できます。
- 絶対温度スケール: 温度の絶対零度をスケールのゼロとします。たとえばケルビンスケール。
- 相対温度スケール: スケールのゼロ点は温度の絶対ゼロ点とは異なります。たとえば摂氏スケールです。
一方、最もよく使用される 3 つの温度スケール (または温度測定スケール) は次のとおりです。
- 摂氏スケール: 水の融解温度と沸騰温度、それぞれ 0 °C と 100 °C に基づく温度スケール。
- ケルビン スケール: ゼロが絶対温度ゼロに対応する温度スケール。さらに、1 ケルビン スケール単位は摂氏 1 度に相当します。
- 華氏スケール: アングロサクソン起源のほとんどの国で使用される温度スケール。華氏 1.8 度は摂氏 1 度に相当します。
➤以下の計算機を使用して、異なる温度スケール間で変換できます。
温度スケール間の変換
温度スケールで表された温度値を別の温度スケールに変換するには、次の表の式を使用する必要があります。
| 温度スケールの変換 | 式 |
|---|---|
| 摂氏からケルビンまで | K = ℃ + 273.15 |
| ケルビンから摂氏まで | ℃ = K – 273.15 |
| 摂氏から華氏まで | °F = °C · 1.8 + 32 |
| 華氏から摂氏まで | ℃ = (°F – 32)/1.8 |
| ケルビンから華氏まで | °F = 1.8 · (K – 273.15) + 32 |
| 華氏からケルビンまで | K = (°F – 32)/1.8 + 273.15 |
2 つの異なる温度スケール間で温度を変換する方法について質問がある場合は、すぐ下のオンライン計算機を使用できます。
温度スケール間の変換計算機
異なる温度スケール間の変換を容易にするために、摂氏、ケルビン、華氏の温度スケール間で温度値を変換できる次のオンライン コンバーターが作成されました。
計算機を使用するには、温度値を書き込み、入力した温度の単位を選択する必要があります。小数点記号としてドット (.) を使用して温度を入力する必要があります (例: 25.08)。
温度測定と熱量測定
温度測定と熱量測定は科学の 2 つの異なる分野ですが、どちらも温度に関連しており、実際には混同されることがよくあります。このため、このセクションではそれらの意味の違いを見ていきます。
温度測定と熱量測定の違いは、温度測定は温度の測定を研究するのに対し、熱量測定は物理的変化または化学反応中の熱伝達の測定を担当することです。
したがって、温度測定は温度に関連付けられ、熱量測定は伝達される熱に関連付けられます。 2 つのまったく異なる概念ですが、密接に関連しています。