In dit artikel wordt uitgelegd wat thermometrie in de natuurkunde is. Zo vindt u de definitie van thermometrie, waaruit een thermometrische eigenschap bestaat en wat de verschillende thermometrische schalen zijn.
Wat is thermometrie?
Thermometrie is de wetenschap die het meten van de temperatuur van lichamen of systemen bestudeert. Met andere woorden: thermometrie is de tak van de wetenschap die verantwoordelijk is voor het meten van temperatuur.
Om de temperatuur te meten wordt een thermometer gebruikt. De werking van dit apparaat is gebaseerd op een thermometrische eigenschap die varieert afhankelijk van het feit of de gemeten temperatuur hoger of lager is. Hieronder gaan we dieper in op dit concept.
Onthoud dat temperatuur wordt gedefinieerd als een fysieke grootheid die de thermische energie van een lichaam meet. Hoe heter een lichaam of systeem is, hoe sneller de deeltjes bewegen.
Thermometrische eigenschap
Een thermometrische eigenschap is een kenmerk van een stof die varieert met de temperatuur. De thermometrische eigenschap zal dus in waarde toenemen als de temperatuur stijgt, en op dezelfde manier zal de thermometrische eigenschap in waarde afnemen als de temperatuur ook stijgt.
De lengte van een staaf is bijvoorbeeld een thermometrische eigenschap. Omdat de lengte van de staaf groter wordt als de temperatuur stijgt, en omgekeerd, de lengte afneemt als de temperatuur daalt.
Deze twee fysieke processen worden respectievelijk uitzetting en samentrekking genoemd. Over het algemeen zet een lichaam uit als de temperatuur stijgt, terwijl het samentrekt als de temperatuur daalt. logisch Hoewel er stoffen zijn die meer uitzetten of samentrekken dan andere.
Om een thermometer te maken, gebruiken we dus een stof met thermometrische eigenschappen die erg gevoelig is voor temperatuurveranderingen, zoals kwik of alcohol. Op deze manier kan de temperatuur worden gemeten aan de hand van de thermometrische eigenschap.
Een andere thermometrische eigenschap die vaak wordt gebruikt in de natuur- en scheikunde is de elektrische weerstand van bepaalde materialen. Omdat hun waarde varieert afhankelijk van de temperatuur en bovendien een zeer breed scala aan metingen mogelijk maken (sommige gaan van -200 ºC tot 1200 ºC).
Thermometrische schalen
Een thermometrische schaal (of temperatuurschaal ) is een eenheid die wordt gebruikt om de temperatuur te meten.
Thermometrische schalen kunnen in twee typen worden ingedeeld:
- Absolute thermometrische schaal : neemt het absolute nulpunt van de temperatuur als nulpunt van de schaal. Bijvoorbeeld de Kelvin-schaal.
- Relatieve thermometrische schaal : het nulpunt van de schaal is een punt dat verschilt van het absolute nulpunt van de temperatuur. Bijvoorbeeld de schaal van Celsius.
Aan de andere kant zijn de drie meest gebruikte temperatuurschalen (of thermometrische schalen):
- Celsius-schaal : thermometrische schaal gebaseerd op de smelt- en kooktemperaturen van water, die respectievelijk 0ºC en 100ºC zijn.
- Kelvin-schaal : thermometrische schaal waarvan de nul overeenkomt met de absolute nultemperatuur. Bovendien komt één Kelvin-schaaleenheid overeen met één graad Celsius.
- Fahrenheit-schaal : thermometrische schaal die in de meeste landen van Angelsaksische oorsprong wordt gebruikt. 1,8 graden Fahrenheit is gelijk aan 1 graad Celsius.
➤ U kunt de onderstaande rekenmachine gebruiken om tussen verschillende temperatuurschalen om te rekenen.
Converteren tussen temperatuurschalen
Om een temperatuurwaarde, uitgedrukt op een thermometrische schaal, om te zetten naar een andere temperatuurschaal, moet u de formules in de volgende tabel gebruiken:
| Conversie van temperatuurschalen | Formule |
|---|---|
| Van Celsius tot Kelvin | K = ºC + 273,15 |
| Van Kelvin tot Celsius | ºC = K – 273,15 |
| Van Celsius tot Fahrenheit | ºC = ºC · 1,8 + 32 |
| Van Fahrenheit tot Celsius | ºC = (ºC – 32)/1,8 |
| Van Kelvin tot Fahrenheit | ºF = 1,8 · (K – 273,15) + 32 |
| Van Fahrenheit tot Kelvin | K = (ºC – 32)/1,8 + 273,15 |
Als u vragen heeft over het omrekenen van een temperatuur tussen twee verschillende thermometrische schalen, kunt u de online calculator hieronder gebruiken.
Conversiecalculator tussen temperatuurschalen
Om de omrekening tussen verschillende temperatuurschalen te vergemakkelijken, is de volgende online converter gemaakt waarmee u een temperatuurwaarde kunt omrekenen tussen de thermometrische schalen Celsius, Kelvin en Fahrenheit.
Om de rekenmachine te gebruiken, moet u de temperatuurwaarde schrijven en de eenheden van de ingevoerde temperatuur selecteren. U moet de temperatuur invoeren met de punt (.) als decimaal scheidingsteken, bijvoorbeeld 25.08.
Thermometrie en calorimetrie
Thermometrie en calorimetrie zijn twee verschillende takken van de wetenschap, hoewel beide verband houden met temperatuur en in feite vaak met elkaar worden verward. Daarom zullen we in deze sectie het verschil in hun betekenis zien.
Het verschil tussen thermometrie en calorimetrie is dat thermometrie de meting van temperatuur bestudeert, terwijl calorimetrie verantwoordelijk is voor het meten van de warmteoverdracht tijdens fysieke veranderingen of chemische reacties.
Thermometrie is dus gekoppeld aan temperatuur, terwijl calorimetrie gekoppeld is aan de overgedragen warmte. Twee totaal verschillende, maar nauw verwante concepten.