In dit artikel leer je wat temperatuur in de natuurkunde is, wat de temperatuureenheden zijn en hoe je een temperatuurwaarde tussen verschillende eenheden kunt omrekenen. Bovendien kunt u met een online rekenmachine tussen verschillende thermometrische schalen omrekenen.
Wat is temperatuur?
In de natuurkunde wordt temperatuur gedefinieerd als een scalaire grootheid die de interne energie van een lichaam meet. Preciezer gezegd: de temperatuur van een lichaam geeft het momentum van zijn deeltjes aan. Dus hoe hoger de temperatuur van een systeem, hoe meer de deeltjes ervan trillen.
Er wordt dus gezegd dat een lichaam heet is als de temperatuur hoog is, dat wil zeggen als de deeltjes sneller bewegen. Aan de andere kant is een lichaam koud als de temperatuur laag is, wat betekent dat de deeltjes weinig bewegen.
Temperatuur is een fysieke grootheid die verschillende eigenschappen van materialen kan wijzigen, omdat veel eigenschappen afhankelijk zijn van de temperatuur. Zoals volume, druk, oplosbaarheid, elektrische geleidbaarheid, etc.
Logischerwijs is het concept van temperatuur erg belangrijk voor de thermodynamica, omdat het de tak van de natuurkunde is die warmteoverdracht bestudeert en hoe je voordeel kunt halen uit thermische energie.
Temperatuur eenheden
De drie meest gebruikte temperatuureenheden zijn:
- Graden Celsius – Eenheid gebaseerd op de smelt- en kooktemperaturen van water, die respectievelijk 0ºC en 100ºC zijn.
- Graden Fahrenheit : temperatuureenheid die in de meeste landen van Angelsaksische oorsprong wordt gebruikt. 1,8 graden Fahrenheit is gelijk aan 1 graad Celsius.
- Kelvin : temperatuureenheid waarvan het nulpunt overeenkomt met de absolute nulpunttemperatuur. Het is de temperatuureenheid van het Internationale Systeem van Eenheden (SI). Eén Kelvin-schaaleenheid komt overeen met één graad Celsius.
➤ U kunt de onderstaande rekenmachine gebruiken om tussen verschillende temperatuureenheden om te rekenen.
Aan de andere kant kunnen temperatuureenheden worden geclassificeerd op basis van de referentiewaarde die ze gebruiken voor de absolute nulpunttemperatuur:
- Absolute temperatuureenheid : neemt het absolute nulpunt van de temperatuur als nulpunt van de schaal. Bijvoorbeeld de Kelvin-schaal.
- Relatieve temperatuureenheid : het nulpunt van de schaal is een punt dat verschilt van het absolute nulpunt van de temperatuur. Bijvoorbeeld de schaal van Celsius.
Graden Celsius
Graden Celsius , voorheen graden Celsius genoemd, is de meest gebruikte schaal in het dagelijks leven over de hele wereld. Het symbool voor de Celsius-schaal is ºC.
Hoewel het officieel geen graad Celsius meer mag heten, wordt deze naam tegenwoordig nog steeds gebruikt om de waarde van een temperatuur aan te duiden. De enige geaccepteerde naam is echter graad Celsius.
Zoals je je kunt voorstellen, werd de naam Anders Celsius aan deze temperatuurschaal gegeven ter ere van de bijdrage van deze natuurkundige aan de wetenschap.
Kelvin
De Kelvin is de temperatuureenheid van het Internationale Systeem van Eenheden (SI). Daarom is de thermometrische schaal van Kelvin de meest gebruikte eenheid in de natuurkunde en techniek.
Op de schaal van Kelvin valt het absolute nulpunt samen met het nulpunt van de schaal. De afwezigheid van temperatuur is dus 0 Kelvin (-273,15 ºC).
Het symbool dat wordt gebruikt om een temperatuur in Kelvin uit te drukken is de hoofdletter K, bijvoorbeeld 300 K.
Graad Fahrenheit
De Fahrenheit-schaal werd in 1724 uitgevonden door natuurkundige Daniel Gabriel Fahrenheit en is de meest gebruikte temperatuureenheid in de meeste Angelsaksische landen en Puerto Rico.
Het symbool voor het uitdrukken van de temperatuur in graden Fahrenheit is ºF. Als de temperatuur bijvoorbeeld 75 graden Fahrenheit is, schrijf dan 75ºC.
Converteren tussen temperatuureenheden
Om een temperatuurwaarde, uitgedrukt op een thermometrische schaal, om te zetten naar een andere temperatuureenheid, moet u de formules in de volgende tabel gebruiken:
| Conversie van temperatuureenheden | 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.
Rekenmachine om te converteren tussen temperatuureenheden
Om de omrekening tussen verschillende temperatuureenheden te vergemakkelijken, kunt u de volgende online converter gebruiken waarmee u een temperatuurwaarde kunt omrekenen tussen de verschillende thermometrische eenheden Celsius, Kelvin, Fahrenheit en Rankine.
Om de rekenmachine te gebruiken, moet u de eenheden van de ingevoerde temperatuur selecteren, de waarde ervan schrijven met behulp van de punt (.) als decimaal scheidingsteken en vervolgens op de knop „Converteren“ drukken.
Hoe wordt de temperatuur gemeten?
Als we eenmaal de definitie van temperatuur hebben gezien en wat de meest gebruikte temperatuureenheden zijn, gaan we kijken hoe we de temperatuur van een lichaam kunnen meten.
De temperatuur van een lichaam wordt gemeten met de thermometer , een instrument dat speciaal is ontworpen om de temperatuur van een lichaam of object te bepalen.
De werking van een thermometer is gebaseerd op de variatie van een thermometrische grootheid, dat wil zeggen op de variatie van een eigenschap die afhankelijk is van de temperatuur. De kwikthermometer bepaalt bijvoorbeeld de temperatuur van een lichaam op basis van de uitzetting van het kwik binnenin, dus hoe groter de uitzetting, hoe hoger de temperatuur van het lichaam.
Houd er rekening mee dat er verschillende soorten thermometers zijn, zodat ze allemaal de temperatuur op een andere manier meten. Maar ze zijn allemaal gebaseerd op de variatie van een thermometrische grootheid.
Verschil tussen temperatuur en warmte
Ten slotte zullen we zien wat het verschil is tussen temperatuur en warmte, aangezien het twee nauw verwante fysieke concepten zijn, maar verschillende betekenissen hebben.
In de natuurkunde is warmte thermische energie die van het ene thermodynamische systeem naar het andere wordt overgedragen wanneer ze niet in thermisch evenwicht zijn. Om precies te zijn: warmte stroomt altijd van het lichaam met een hogere temperatuur naar het lichaam met een lagere temperatuur, omdat eerstgenoemde een hogere interne energie heeft.
Daarom is het verschil tussen temperatuur en warmte in de natuurkunde dat temperatuur een grootheid is die de thermische energie van een lichaam meet, terwijl warmte de overdracht is van thermische energie van het ene lichaam naar het andere.