La temperatura e le scale termometriche

La temperatura è la grandezza fisica che utilizziamo per quantificare il caldo, il freddo e il tiepido. È comunemente espressa in gradi centigradi e si misura con il termometro.

 

Lo strumento di misura della temperatura: il termometro

Il termometro è uno strumento costituito da un sottilissmo tubo di vetro, detto capillare, chiuso alle due estremità.

L’estremità inferiore, detta bulbo, è più larga e contiene una sostanza, generalmente mercurio o alcol.

Quando il bulbo è a contatto con un corpo caldo, la sostanza in esso contenuta si riscalda, aumenta di volume e sale lungo il capillare. A fianco del capillare una scala graduata, detta scala termometrica, ci permette di leggere il valore della temperatura.

Dal 3 aprile 2009 nei Paesi dell’Unione Europea non è più consentito fabbricare e vendere termometri a mercurio destinati al pubblico. Il mercurio è infatti un metallo altamente tossico quando fuoriesce: per questo i vecchi termometri non vanno dispersi nell’ambiente!

 

Le scale termometriche per misurare la temperatura

Esistono tre tipi di scala termometrica: la scala Celsius, la scala Fahrenheit e, infine, quella Kelvin.

La scala Celsius

La scala Celsius prende il nome dal fisico e astronomo svedese che la ideò nel 1742: Anders Celsius.

I due valori di riferimento sono lo zero gradi centigradi (O °C), cioè la temperatura alla quale il ghiaccio scioglie, e il cento gradi centigradi (100 °C), cioè la temperatura alla quale l’acqua bolle, entrambi al livello del mare.
L’intervallo tra queste due temperature è diviso in 100 parti e ciascuna di esse è chiamata grado centigrado o Celsius (°C).

La scala Fahrenheit

Nella scala Fahrenheit, dal nome dello scienziato tedesco Gabriel Fahrenheit che la ideò nel 1714, i valori di riferimento sono: il punto 32 °F, la temperatura alla quale il ghiaccio fonde; il punto 212 °F, la temperatura alla quale l’acqua bolle.

L’intervallo 212 — 32 = 180, suddiviso in 180 parti, ci dà l’unità di misura della scala Fahrenheit, il grado Fahrenheit, °F.

Per passare dalla scala Fahrenheit alla scala Celsius vale la seguente formula:

°C = [(°F – 32) x 100]: 180

Viceversa, per passare dalla scala Celsius alla scala Farenheit dobbiamo applicare la seguente formula:

°F = [(°C x 180): 100]+32

La scala Kelvin

La scala Kelvin, dal nome del fisico inglese lord William Thomson Kelvin che la ideò, è detta scala assoluta delle temperature.

Il grado Kelvin (indicato dal simbolo “K” senza il pallino) è l’unità di misura della temperatura nel Sistema Internazionale.

Nella scala Kelvin il ghiaccio scioglie a +273,15 K e l’acqua bolle a +373,15 K: la variazione di temperatura è allora 100 gradi come nella scala Celsius.

Quindi scala Celsius e scala Kelvin si equivalgono per quanto riguarda le variazioni di temperatura, ma hanno un diverso punto zero.

Per passare da gradi Celsius a gradi Kelvin basta aggiungere 273,15 → K = °C+273,15;

Per passare da Kelvin a Celsius, bisogna sottrarre 273,15 → °C = K – 273,15.