La temperatura (simbolizzata T) è un'espressione di energia termica. La temperatura può significare cose diverse in situazioni diverse.
La temperatura termodinamica è una misura dell'energia cinetica in molecole o atomi di una sostanza. Maggiore è questa energia, più velocemente si muovono le particelle e maggiore sarà la lettura che uno strumento renderà. Questo è il metodo che i laici usano più spesso.
La temperatura spettrale è definita in base alla lunghezza d'onda alla quale l'energia elettromagnetica (EM) emessa da un oggetto è massima. Minore è la lunghezza d'onda, maggiore è la frequenza della massima energia EM e maggiore è la temperatura spettrale. Questo è lo schema di temperatura che gli astronomi usano per misurare il calore in oggetti distanti come la corona del sole o il gas e la polvere tra le stelle.
Ci sono tre scale di temperatura di uso comune oggi: kelvin (K), centigrado o Celsius (C) e Fahrenheit (F). Una quarta scala, nota come scala di temperatura Rankine (R), è usata meno spesso. Il kelvin è l'unità di temperatura nel Sistema Internazionale di Unità (SI).
Un kelvin è formalmente definito come 1 / 273.16 (3.6609 x 10 -3) della temperatura termodinamica del punto triplo dell'acqua pura (H2O). Una temperatura di 0 K rappresenta lo zero assoluto, l'assenza di tutto il calore.
Nella scala di temperatura centigrado o Celsius, al punto di congelamento dell'acqua pura a un'atmosfera viene assegnato il valore zero; il punto di ebollizione è +100 C. Gli incrementi di un grado nella scala centigrado hanno le stesse dimensioni di quelli nella scala Kelvin. Alla pressione atmosferica terrestre standard a livello del mare, l'acqua congela a 0 C o +273.15 K e bolle a +100 C o +373.15 K.Una temperatura di 0 K corrisponde quindi a -273.15 C.Per convertire un valore di temperatura kelvin in Celsius, sottrai 273.15. Per convertire una cifra di temperatura Celsius in kelvin, aggiungi 273.15.
La scala Fahrenheit è utilizzata principalmente da non scienziati. L'acqua pura a un'atmosfera (la pressione media a livello del mare) congela a +32 gradi Fahrenheit (F); l'acqua pura a un'atmosfera bolle a +212 gradi F. Lo zero assoluto è -459.67 gradi F. Un incremento di grado Fahrenheit è 5/9 (0.55555) volte la dimensione di un grado Kelvin o centigrado. Se C è la temperatura centigrado, la temperatura Fahrenheit F è data da F = (1.8 x C) + 32. Le scale Fahrenheit e centigrado concordano a -40.
La scala Rankine non è usata spesso. Gli incrementi di grado in questo schema di temperatura hanno le stesse dimensioni di quelli della scala Fahrenheit, ma 0 R corrisponde allo zero assoluto o 0 K. I gradi Rankine possono essere ottenuti dai gradi kelvin moltiplicando la temperatura kelvin per 1.8. I gradi Fahrenheit si ottengono dalle letture Rankine sottraendo 459.67.
Vedi anche kelvin e International System of Units (SI).