Temperatuur on objektiivse kuuma või külma objektiivne mõõtmine. Seda saab mõõta termomeetri või kalorimeetri abil. See on vahend määramiseks sisemine energia sisalduvad antud süsteemis.
Kuna inimesed tajuvad piirkonnas soojust ja külma kergesti, on mõistetav, et temperatuur on reaalsuse tunnusjoon, millest meil on üsna intuitiivne aru saada. Mõelge, et paljudel meist on esimene kokkupuude termomeetriga meditsiini kontekstis, kui arst (või meie vanem) kasutab seda haiguse diagnoosimisel meie temperatuuri tuvastamiseks. Temperatuur on tõepoolest kriitiline mõiste paljudes erinevates teadusharudes, mitte ainult meditsiinis.
Kuumus versus temperatuur
Temperatuur on erinev kuumus, kuigi kaks mõistet on omavahel seotud. Temperatuur on süsteemi sisemise energia mõõt, soojus aga energia ülekande mõõt ühest süsteemist (või kehast) teise või kuidas ühes süsteemis temperatuuri tõstetakse või alandatakse koostoimimisega teine. Seda kirjeldab jämedalt kineetiline teooria, vähemalt gaaside ja vedelike jaoks. Kineetiline teooria selgitab, et mida rohkem soojust imendub materjali, seda rohkem kiiresti aatomid selles materjalis hakkavad liikuma ja mida kiiremini aatomid liiguvad, seda kõrgem on temperatuur suureneb. Kui aatomid hakkavad liikumist aeglustama, muutub materjal jahedamaks. Muidugi muutuvad asjad kuivainete jaoks pisut keerukamaks, kuid see on põhiidee.
Temperatuuri skaalad
On olemas mitu temperatuuriskaalat. Ameerika Ühendriikides kasutatakse kõige sagedamini Fahrenheiti temperatuuri, ehkki rahvusvaheline ühikute süsteem (SI ühik) Celsiuse kraadi (või Celsiuse järgi) kasutatakse enamikus ülejäänud maailmas. Kelvini skaala kasutatakse sageli füüsikas ja seda kohandatakse nii, et 0 kraadi Kelvini oleks võrdne absoluutne null, mis on teoreetiliselt võimalikult külm temperatuur ja kus kogu kineetiline liikumine lakkab.
Temperatuuri mõõtmine
Traditsiooniline termomeeter mõõdab temperatuuri, sisaldades vedelikku, mis paisub teadaoleval kiirusel, kuna see muutub kuumemaks ja tõmbab jahedamaks. Temperatuuri muutumisel liigub suletud torus olev vedelik seadmel skaala järgi. Nagu enamiku moodsa teaduse puhul, võime ka iidsetele inimestele tagasi vaadata ideede päritolu, kuidas mõõta temperatuuri tagasi iidsete inimesteni.
Esimese sajandi CE-l oli kreeka filosoof ja matemaatik Kangelane (või Heron) Alexandria (10–70) CE) kirjutas oma töös "Pneumaatika" temperatuuri ja paisumise vahelisest seosest õhk. Pärast Gutenberg Press leiutati, kangelase raamat ilmus Euroopas 1575. aastal, selle laiem kättesaadavus inspireeris varaseimate termomeetrite loomist kogu järgmise sajandi jooksul.
Termomeetri leiutamine
Itaalia astronoom Galileo (1564–1642) oli üks esimesi teadlasi, kes kasutas tegelikult mõõdetud seadet temperatuur, kuigi pole selge, kas ta selle tegelikult ise ehitas või idee kelleltki omandas muud. Ta kasutas kuumuse ja külma koguse mõõtmiseks vähemalt samaväärset seadet, mida nimetatakse termoskoobiks juba 1603. aastal.
1600. aastate vältel üritasid erinevad teadlased luua termomeetreid, mis mõõtsid temperatuuri suletud mõõteseadme rõhu muutuse kaudu. Inglise arst Robert Fludd (1574–1637) ehitas 1638. aastal termoskoobi, mille temperatuuri skaala oli sisse seatud seadme füüsilisse struktuuri, mille tulemuseks oli esimene termomeeter.
Ilma ühegi tsentraliseeritud mõõtesüsteemita töötasid need teadlased välja oma mõõteskaala ja ükski neist ei jõudnud enne Hollandi-Saksa-Poola füüsiku ja leiutaja poolehoidmist. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) ehitas ta 1700. aastate alguses. Ta ehitas 1709. aastal alkoholiga termomeetri, kuid just tema elavhõbedal põhinev termomeeter 1714 sai temperatuuri mõõtmise kuldstandardiks.
Toimetanud Anne Marie Helmenstine, Ph.