Температура

Температура – термодинамическая величина, определяющая степень нагретости тела. Согласно второму закону термодинамики, самопроизвольный переход тепла возможен только от тел с более высокой температурой к телам, температура которых более низкая. В состоянии теплового равновесия температура выравнивается во всех частях сколь угодно сложной системы. Мерой изменения температуры тела может служить изменение какого-либо свойства, зависящего от нее, например, объема, электросопротивления и др.

Чаще всего температура измеряется при изменении объема. На этом основано устройство термометров. Первый термометр был изобретен Галилеем около 1600 года. В качестве термометрического вещества, т. е. тела, расширяющегося при нагревании, в нем использовалась вода.

Для измерения температуры в практических целях термометры градуируют по точкам плавления или кипения или каким-либо другим, лишь бы процесс происходил при постоянной температуре. Наибольшее распространение имеет стоградусная шкала температуры (или шкала Цельсия, по имени шведского физика, предложившего ее). По этой шкале лед плавится при 0 градусов Цельсия, а вода кипит при 100 градусов Цельсия, и расстояние между ними делится на 100 частей, каждая из которых считается градусом. Поскольку точно воспроизвести условия плавления льда и кипения воды трудно, в международной практической температурной шкале, принятой в 1968 году, имеются и другие опорные точки, которые можно легче и точнее измерить. В результате точность измерения температур в обычных лабораториях достигает десятых процента, а в эталонных – тысячных.

В Англии и США иногда пользуются шкалой Фаренгейта, в которой температура плавления льда составляет 32 градуса, а кипения воды 212 градуса; во Франции – шкалой Реомюра: 0 градусов и 80 градусов соответственно. По шкале Кельвина лед плавится при температуре 273,15 К, т. е. 0 градусов Цельсия соответствует 273,15 К.

Излучаемая телом энергия пропорциональна четвёртой степени его температуры. Так, при 300 К с квадратного метра поверхности излучается до 450 ватт. Этим объясняется, например, ночное охлаждение земной поверхности ниже температуры окружающего воздуха.

Самая высокая температура, созданная человеком, 10 трлн К (что сравнимо с температурой Вселенной в первые секунды её жизни) была достигнута в 2010 году при столкновении ионов свинца, ускоренных до околосветовых скоростей. Эксперимент был проведён на Большом Адронном Коллайдере.