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di Vittorio Sossi

le tre principali scale termometriche

inserita il 30-08-2005

La temperatura è una proprietà intensiva della materia. Un indicatore esterno del contenuto di energia cinetica delle molecole che la costituiscono. In breve tutte le molecole di un qualsiasi corpo si muovono continuamente e nel loro movimento possiedono energia cinetica che dissipano in parte sotto forma di calore. Proprio questo scambio di calore consente ad uno strumento di misurazione, il termometro, di adattarsi alla temperatura del corpo che sta misurando.

Più è elevata l'energia cinetica delle molecole di un corpo più alta sarà la sua temperatura. Per questo per far aumentare la temperatura di un sistema dobbiamo fornirgli energia, comunemente sotto forma di calore ma anche attraverso scambi di altro tipo, e per farla abbassare dobbiamo togliere "calore" al corpo.

Qualsiasi strumento graduato che si basa su proprietà variabili al cambiare della temperatura, espansione di un fluido, allungamento di un metallo..., può fungere da termometro.

Sono però almeno 3 le scale in uso sulle quali possiamo tarare un termometro. Le due scale più pratiche sono la Farenheit (°F), nei paesi anglosassoni e la
Celsius (°C) o centigrada nel resto del mondo. Queste due scale sono arbitrarie e fenomenologiche. Ciò vuol dire che si sono presi dei punti di riferimento, il punto di congelamento dell'acqua pura alla pressione di un'atmosfera e il punto di ebollizione della stessa e si è suddiviso l'intervallo fra i due punti in un numero arbitrario di gradi.

Per la scala Celsius o Centigrada lo zero di riferimento è la temperatura di congelamento dell'acqua alla pressione di un'atmosfera.
Come valore 100 è stata presa la temperatura di ebollizione dell'acqua.
L'intervallo fra i due punti è stato suddiviso in 100 gradi, da qui il nome di centigrada.

Nella scala Farenheit invece la temperatura di congelamento dell'acqua corrisponde a 32 gradi mentre quella di ebollizione a 212 gradi. Quindi fra temperatura di congelamento e di ebollizione dell'acqua passano 180 gradi e non 100. Ne conviene che il grado Farenheit è più piccolo di quello centigrado.

Il passaggio da Farenheit a Celsius e viceversa deve quindi tenere conto sia dello sfasamento dello 0 sia della diversa ampiezza dei gradi
°F = 9/5 °C +32 <----> °C= 5/9 (°F -32)

La scala scientifica di temperatura invece è la scala Kelvin (K). E' una scala teorica dipendente direttamente dai principi della termodinamica e non fenomenologica. Lo zero Kelvin, o zero assoluto, corrispomde ad una temperatura irraggiungibile in cui teoricamente le particelle che compongono la materia sono prive di energia cinetica e quindi completamente immobili. Anche se questa temperatura è irraggiungibile, come teoricamente è irraggiungibile la velocità della luce, si può comunque arrivare a solo piccole frazioni di grado sopra lo zero assoluto.
Lo 0 assoluto Kelvin corrisponde alla temperatura di -273,15 °C.

Un grado Kelvin invece corrisponde perfettamente ad un grado centigrado. Per cui il passaggio da gradi Kelvin a Centigradi è relativamente semplice: TK = TC - 273,15 <---> TC = TK + 273,15

Conversione delle temperature

Per convertire i valori basta immettere negli spazi appositi il valore numerico di gradi Kelvin centigradi e farenheit e premere il bottone oppure spostarsi nel campo corrispondente.

Celsius         
Fahrenheit      
Kelvin          
 

N.B.: Ovviamente non sono ammessi valori negativi nella scala Kelvin per le considerazioni espresse in precedenza

l'angolo di Blackcat
Scienzità è stato realizzato da Silvia Sorvillo e Vittorio Sossi