La temperatura e la sua misurazione

Misurazione della temperatura e scale termometriche

La temperatura è una grandezza fisica che indica il grado di agitazione termica delle particelle di un sistema e si misura con strumenti chiamati termometri. Le scale termometriche più comuni sono la Celsius e la Fahrenheit, che si basano su punti di riferimento empirici come il punto di congelamento e di ebollizione dell'acqua. Per misurazioni più precise, si utilizza il termometro a gas a volume costante, che sfrutta la relazione diretta tra la pressione di un gas e la sua temperatura a volume costante. Questo strumento si basa sui punti fissi del ghiaccio fondente a 0°C e dell'acqua bollente a 100°C. La pressione del gas, misurata con un manometro, varia proporzionalmente alla temperatura e la relazione tra pressione e temperatura è rappresentata da una retta isoterma. L'inclinazione di questa retta è costante per tutti i gas ideali a basse pressioni, rendendo il termometro a gas a volume costante uno standard universale per la misurazione della temperatura.

La scala Kelvin e il concetto di zero assoluto

La scala Kelvin è una scala termometrica assoluta che inizia dallo zero assoluto, il punto teorico in cui cessa ogni movimento termico delle particelle, corrispondente a -273,15°C. Il kelvin (simbolo: K) è l'unità di misura della temperatura nel Sistema Internazionale e ha la stessa dimensione di un grado Celsius. La scala Kelvin è definita dal punto triplo dell'acqua, che è la condizione in cui acqua solida, liquida e vapore coesistono in equilibrio a 273,16 K (0,01°C). La relazione tra la scala Celsius e la Kelvin è espressa dalla formula T(K) = t(°C) + 273,15. La scala Kelvin è fondamentale in ambiti scientifici e tecnologici perché fornisce una misura della temperatura basata su principi fisici universali.