อุณหภูมิ (Temperature)

อุณหภูมิคืออะไร?

อุณหภูมิ (Temperature) คือหน่วยวัดพลังงานจลน์เฉลี่ยของอนุภาคในสาร อุณหภูมิจะบอกปริมาณความร้อนหรือความเย็นของวัสดุ และเป็นตัวบ่งชี้พลังงานความร้อนที่มีอยู่ในระบบ ซึ่งสะท้อนถึงการเคลื่อนที่ของอนุภาค

อุณหภูมิที่สูงขึ้นหมายความว่าอนุภาคเคลื่อนที่เร็วขึ้น ในขณะที่อุณหภูมิที่ต่ำลงหมายความว่าอนุภาคเคลื่อนที่ช้าลง

อุณหภูมิวัดได้ด้วยเทอร์โมมิเตอร์ ซึ่งสะท้อนพลังงานจลน์เฉลี่ยของอะตอมที่สั่นสะเทือนและชนกันซึ่งประกอบเป็นสาร

หน่วยที่ใช้วัดอุณหภูมิทั่วไปได้แก่เซลเซียสที่มีสัญลักษณ์หน่วยเป็น °C (เดิมเรียกว่าเซนติเกรด) ฟาเรนไฮต์ (°F) และเคลวิน (K) ซึ่งหลังนี้ใช้เป็นหลักเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ เคลวินเป็นหนึ่งในเจ็ดหน่วยฐานในระบบหน่วยสากล (SI)

ศูนย์สัมบูรณ์ หรือที่เรียกว่าศูนย์เคลวินหรือ −273.15 °C เป็นจุดต่ำสุดในมาตราส่วนอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์

จากการทดลองพบว่าสามารถเข้าใกล้ได้มากแต่ไม่ถึงจริงตามที่ได้รับการยอมรับในกฎข้อที่สามของอุณหพลศาสตร์ เป็นไปไม่ได้ที่จะสกัดพลังงานในรูปของความร้อนจากวัตถุที่อุณหภูมิดังกล่าว

อุณหภูมิมีความสำคัญในทุกสาขาของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ รวมถึงฟิสิกส์ เคมี วิทยาศาสตร์โลก ดาราศาสตร์ การแพทย์ ชีววิทยา นิเวศวิทยา วิทยาศาสตร์วัสดุ โลหะวิทยา วิศวกรรมเครื่องกล และภูมิศาสตร์ ตลอดจนด้านต่างๆ ของชีวิตประจำวัน

การวัดอุณหภูมิ

มีการใช้เครื่องมือและวิธีการต่างๆ เพื่อวัดอุณหภูมิอย่างแม่นยำ เครื่องมือเหล่านี้ได้พัฒนาจากเทอร์โมมิเตอร์แบบของเหลวในแก้วธรรมดาไปเป็นเซนเซอร์ดิจิทัลที่ซับซ้อน อุปกรณ์นี้มีหลายชนิดได้แก่

• เทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทในแก้ว: ทำงานโดยใช้การขยายตัวและหดตัวของปรอทเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ นิยมใช้ในทางการแพทย์และอุตุนิยมวิทยา
• เทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอล: ใช้เซนเซอร์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อวัดอุณหภูมิและแสดงค่าในรูปแบบดิจิตอล นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในครัวเรือน อุปกรณ์ทางการแพทย์ และอุปกรณ์อุตสาหกรรม
• เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด: ทำงานโดยวัดรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุเพื่อวัดอุณหภูมิโดยไม่ต้องสัมผัสทางกายภาพ ใช้ในสถานที่อุตสาหกรรม ความปลอดภัยของอาหาร และการวินิจฉัยทางการแพทย์
• เทอร์โมคัปเปิล: ใช้รอยต่อของโลหะสองชนิดที่ต่างกันเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับอุณหภูมิ มักใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์