Температура у фізиці

Температура – термодинамічна величина, що визначає ступінь нагрітості тіла. Згідно з другим законом термодинаміки, мимовільний перехід тепла можливий лише від тіл із вищою температурою до тіл, температура яких нижча. У стані теплової рівноваги температура вирівнюється у всіх частинах як завгодно складної системи. Мірою зміни температури тіла може бути зміна будь-якої властивості, що залежить від неї, наприклад, об'єму, електроопору та ін.

Найчастіше температура вимірюється за зміни об'єму. На цьому ґрунтується пристрій термометрів. Перший термометр був винайдений близько 1600 року. Як термометрична речовина, тобто тіла, що розширюється при нагріванні, в ньому використовувалася вода.

Для вимірювання температури в практичних цілях термометри градуюють по точках плавлення або кипіння або будь-яким іншим, аби процес відбувався за постійної температури. Найбільше поширення має стоградусна шкала температури (або шкала Цельсія, на ім'я шведського фізика, який запропонував її). За цією шкалою лід плавиться за 0 градусів Цельсія, а вода кипить при 100 градусів Цельсія, і відстань між ними ділиться на 100 частин, кожна з яких вважається градусом. Оскільки точно відтворити умови плавлення льоду та кипіння води важко, у міжнародній практичній температурній шкалі, прийнятій у 1968 році, є й інші опорні точки, які можна легше та точніше виміряти. В результаті точність виміру температур у звичайних лабораторіях досягає десятих відсотка, а в еталонних – тисячних.

В Англії та США іноді користуються шкалою Фаренгейта, в якій температура плавлення льоду становить 32 градуси, а кипіння води 212 градуси; у Франції – шкалою Реомюра: 0 градусів та 80 градусів відповідно. За шкалою Кельвіна лід плавиться за нормальної температури 273,15 К, тобто 0 градусів Цельсія відповідає 273,15 К.

Енергія, що випромінюється тілом, пропорційна четвертому степеню його температури. Так, при 300 К з квадратного метра поверхні випромінюється до 450 Вт. Цим пояснюється, наприклад, нічне охолодження земної поверхні нижче температури навколишнього повітря.

Найвища температура, створена людиною, 10 трлн. К (що можна порівняти з температурою Всесвіту в перші секунди його життя) було досягнуто в 2010 році при зіткненні іонів свинцю, прискорених до навколосвітніх швидкостей. Експеримент провели на Великому Адронному Колайдері.