Температура — разлика између измена

нема резимеа измене
(ревизија прва два параграфа)
Термодинамичка температура (ознака -{''T''}-) одређује се основним законима [[термодинамика|термодинамике]].<ref name="Truesdell 1980">Truesdell, C.A. , Sections 11 B, 11H,</ref>{{sfn|Mach|1900|pp=}}<ref name="Maxwell 1872 155-158">Maxwell, J.C. (1872). ''Theory of Heat'', third edition, Longmans, Green, London, pages 155-158.</ref><ref name="Tait 1884 68-69">Tait, P.G. (1884). ''Heat'', Macmillan, London, Chapter VII, Section 95, pages 68-69.</ref><ref>Buchdahl, H.A. (1966). стр. 73.</ref><ref>Kondepudi, D. (2008). ''Introduction to Modern Thermodynamics'', Wiley, Chichester. {{page|year=1980|isbn=978-0-470-01598-8|pages=306–310,320-332}} Section 32., pages 106-108.</ref> Мерна јединица термодинамичке температуре је[[Келвин]] (-{K}-). Келвинова скала за мерење температуре се назива апсолутна скала, а постоји велики број других мерних скала које су се историјски користиле за мерење температуре. Данас су се у свакодневном животу задржала [[Степен целзијуса|Целзијусова мерна скала]] са [[Степен целзијуса|Целзијусовим степеном]] ( °C) као мерном јединицом, и [[Фаренхајт|Фаренхајтова мерна скала]] (у [[Сједињене Америчке Државе|Сједињеним Америчким Државама]] и на [[Јамајка|Јамајци]]) са мерном јединицом [[Фаренхајт|Фаренхајтовим степеном]] ('''°'''F).
 
[[Апсолутна температура]] одређује се полазећи од најниже могуће температуре у природи, такозване температуре [[Апсолутна нула|апсолутне нуле]], тако да се некој референтној температури, која се може тачно одређивати, договором пропише одређена вредност.<ref>[http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=60785 ''Температура''] „Хрватска енциклопедија“, Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref> Температура апсолутне нуле је дефинисана као температура на којој је [[ентропија]] система нула, а вредност температуре апсолутне нуле је одређена екстраполацијом измерених вредности температуре и ентропије на вредност на којој би ентропија била нула.
 
У макроскопском смислу, температура је [[Интензивне особине|интензивна особина]] система, што значи да не зависи од количине материјала у систему. (Температура цигле иста је као и њене половине. Интензивне особине су исто [[притисак]] и [[густина]].) Насупрот температури, [[маса]] и [[запремина]] су [[екстензивне особине]], дакле, особине које директно зависе од количине материје. (Маса половине цигле дупло је мања од масе целе цигле.)
 
Температура у свом најосновнијем смислу је дефинисана микроскопски помоћу [[термодинамика|термодинамике]] и [[статистичка механика|статистичке механике]].
 
[[Молекул]]и у телима не мирују, него се налазе у сталном [[кретање|кретању]], чија [[брзина]] може бити варирати од великих до малих брзина. Молекули које чине систем који се налази у чврстом агрегатном стању се слабо се крећу, док се молекули гаса крећу врло великим брзинама. Што се тело више загрева, молекули се све брже крећу и имају све већу кинетичку енергију. Због тога се молекули међусобно удаљавају, па се чврсто тело загревањем топи и прелази у течно [[агрегатно стање]]. [[Течност|Течно тело]] загрејавањем прелази у [[гас]]овито агрегатно стање, као што на пример [[вода]] прелази у [[водена пара|водену пару]].
 
=== Клаузијусова релација ===
Макроскопски гледано, међу системима који су на истој температури, нема протока топлоте. Међутим, када се јави температурска разлика, топлота почиње да тече из система са вишом температуром ка систему са нижом, док се не достигне [[Равнотежно стање (термодинамика)|топлотна равнотежа]].
 
== Историја ==
== Појам топлоте и температуре ==
Први корак у дефинисању температуре био је изум [[термометар|термометра]] који је омогућивао [[мерење|мерења]] и упоређивање топлотног стања различитих тела. Тај [[мерни инструмент]] морао је да буде реверзибилан, то јест да се врати након престанка деловања топлоте у почетно стање, те да показује исти учинак за једнака топлотна стања различитих тела. Први инструмент за мерење температуре, ''термоскоп'', израдио је [[Галилео Галилеј]] почетком 17. века, а заснивао се на [[Топлотно истезање|топлотном ширењу]] [[гас]]а. Први термометар, који је омогућивао прецизнија мерења температуре, изумео је [[Медичи|Фердинандо -{II}- Медичи]] 1654. Ускоро се, како би се могла успоредити два мерења, појавила потреба за [[температурна скала|температурном скалом]]. Показало се најкорисније да се температурни размак између два одређена топлотна стања некога тела узме као основица температурне скале, која се онда може поделити на повољан број делова (ступњева). Узимајући две одређене тачке уместо једне, једнозначно се одређује мерна јединица искуствене (емпиријске) температуре.
 
== Мерне јединице температуре ==
[[Молекул]]и у телима не мирују, него се налазе у сталном [[кретање|кретању]], чија [[брзина]] може бити већа или мања. На пример, [[бушење]]м, [[Глодалица|глодањем]], [[стругање]]м и [[резање]]м помоћу [[Алатна машина|алатних машина]], као и код сваке [[Машинска обрада|обраде материјала]] [[алат]]ом, ствара се топлота. Топлота настаје на основу утрошеног [[Рад (физика)|механичког рада]], а и на рачун [[кинетичка енергија|кинетичке енергије]]. Ударом [[чекић]]а, који има кинетичку енергију, о [[Наковањ (алат)|наковањ]] ствара се топлота. Ту се кинетичка енергија не претвара само у топлоту него и у [[Енергија звука|енергију звука]] и у механички рад потребан за [[деформација|деформацију]] тела. При [[Судари|судару]] два тела преноси се кретање, то јест кинетичка енергија с једног тела на друго. То не вреди само за велика тела него и за ситне честице, то јест молекуле. Кинетичка енергија чекића претвара се у кинетичку енергију молекула, то јест у њихово невидљиво [[кретање]]. Топлота је, дакле, кинетичка енергија молекуларног кретања.
Постоји више [[Мјерне јединице|мерних јединица]] за температуру. Историјски је постојао велики број различитих температурних скала, као што су [[Келвин|Келвинова]], [[Степен целзијуса|Целзијусова]], [[Фаренхајт|Фаренхајтова]], [[Ранкинова скала|Ранкинова]], [[Делилова скала|Делилиова]], [[Њутнова скала|Њутнова]], [[Reomirova temperaturna skala|Реамурова]], [[Ремерова скала|Ромерова]], итд. Међу њима, данас су се у свакодневном животу задржале [[Фаренхајт|Фаренхајтова скала]] (која се данас користи у [[Сједињене Америчке Државе|САД]] и на [[Јамајка|Јамајци]], а била је коришћена у већини земаља енглеског говорног подручја до [[1970-е|1970-их година]]<ref>{{Cite web|url=https://fahrenheittocelsius.com/fahrenheit.php|title=Fahrenheit temperature scale|website=fahrenheittocelsius.com|access-date=2018-08-23}}</ref>) и [[Степен целзијуса|Целзијусова скала]] (која се данас користи у остатку света).
 
Претварање бројевних вредности уобичајених температурних скала су дате следећим формулама:
Што се тело више загрева, молекули се све брже крећу и имају све већу кинетичку енергију. Због тога се молекули међусобно удаљавају, па чврсто тело топљењем прелази у течно [[агрегатно стање]]. [[Течност|Течно тело]] загрејавањем прелази у [[гас]]овито агрегатно стање. На пример молекули воде даљим загревањем код [[тачка кључања|тачке кључања]] одлазе у ваздух. [[Вода]] прелази у [[водена пара|водену пару]]. Пара може да има довољну кинетичку енергију да покреће [[парна машина|парну машину]]. Колики је ступањ тог молекуларног кретања, изражава температура. Температура је, мера топлотног стања тела и од ње је индиректно зависно агрегатно стање тела.
 
: -{'''K = °C + 273,15'''}-
Онај део науке о топлоти који се бави топлотом као једним од облика енергије и проучава претварање топлотне енергије у механички рад зове се [[термодинамика]]. Будући да је то претварање нарочито важно код гасова, знатна порција термодинамике се бави топлотним променама код гасова.<ref>Велимир Круз: "Техничка физика за техничке школе", "Школска књига" Загреб, 1969.</ref>
: -{'''°C = 5/9 &middot; (°F - 32)'''}-
:-{'''°F = °C/(5/9) + 32 '''}-
 
=== Фаренхајтова скала ===
=== Одређивање температуре ===
{{Види још|Фаренхајт}}
Појам температуре може се одредити на више начина. Може се осетити када је неко тело топлије или хладније од нашег тела, а уочљиве су и физичке промене [[запремина|запремине]], [[притисак|притиска]] и [[агрегатно стање|агрегатног стања]] које при томе настају. На темељу тога одређене су искуствене [[температурна скала|температурне скале]], као што су [[Степен целзијуса|Целзијусова]] и [[Фаренхајт]]ова које се и данас користе у већини примена. За њих је својствено постојање негативних вредности температура, јер је исходиште скале утврђено произвољно. У [[физика|физици]], а посебно [[термодинамика|термодинамици]], температура се одређује тако да је исходиште температурне скале утврђено на темељу физичких начела ([[апсолутна нула]]). Тако одређена температура се формално назива [[апсолутна температура]] или термодинамичка температура.
[[Фаренхајт|Фарентхајтова скала]] је названа по [[Данијел Фаренхајт|Данијелу Фаренхајту]] који се бавио производњом [[Термометар|термометара]]. Он је историјски био први који је у својим термометрима су за мерење температуре користио [[Жива|живу]] у течном агрегатном стању која има висок коефицијент експанзије. Своју температурну мерну скалу је предложио [[1724|1724. године]] . У односу на до тада велико одступање међу постојећим термометарским скалама, Фаренхајт је помоћу живиног термометра квалитетне продукције могао да постигне већу прецизност мерења и бољу репродуцибилност скале, што је довело до широког прихватања његове температурне мерне скале. На његовој скали 0° F означава највећу зиму која је забележена у [[Гдањск|Гдањску]] [[1709|1709. године]]. Тачка мржњења воде је одређена вредношћу од 32 °F, а тачка кључања воде је на 212 °F. Разлика између тачке мржњења и кључања воде од 180 °F није случајна, већ је одабрана намерно. Мржњење и кључање као два супротна појма одвојена су бројем од 180 степени који одговара углом између две најудаљеније тачке на кругу.<ref>{{Cite book|url=http://worldcat.org/oclc/1011499426|title=Absolute zero and the conquest of cold|last=author.|first=Shachtman, Tom, 1942-|isbn=9780547525952|oclc=1011499426}}</ref>
 
=== Целзијусова скала ===
У оквиру [[кинетичка теорија гасова|кинетичке теорија гасова]] апсолутна се температура одређује при разматрању моноатомног [[идеални гас|идеалног гаса]].{{sfn|Quinn|1983|pp=61–83}}<ref>Schooley, J.F. (1986). стр. 115.–138.</ref> У таквом гасу, који се налази у термодинамичкој равнотежи, средња [[кинетичка енергија]] -{''<E<sub>k</sub>>''}- честица у ситему [[центар масе|центра масе]] не зависи од врсте гаса и износи:
{{Види још|Целзијус}}
[[Андерс Целзијус]] је [[1742|1742. године]] предложио температурну скалу која данас по њему носи име. Интересантно је да је он предложио да нула температуре на његовој скали буде температура на којој вода кључа, а да 100 степени буде вредност температуре на којој се вода леди. Временом скала је прихваћена, али су додељене вредности температуре 0 и 100 преокренуте, те сада је општеприхваћено да по Целзијусовој скали вода кључа на 100 степени, а леди се на 0.<ref>{{Cite news|url=https://www.livescience.com/39959-celsius.html|title=Celsius: Facts, Formulas & History|work=Live Science|access-date=2018-08-23}}</ref>
 
=== Апсолутна или Келвинова скала ===
: <math><E_k>=\frac{3}{2} \cdot k_B \cdot T</math>
{{Види још|Келвин}}
Температурна скала која се универзално користи у науци је тзв. термодинамичка скала или апсолутна скала или Келвинова скала. Названа ја по [[Вилијам Томсон, 1. барон Келвин|Вилијаму Томсону, 1. барону Келвин]] који се залагао за дефиницију апсолутне скале која би мерила температуру независно од особина одређених термометријских супстанци термометра.<ref>{{Cite web|url=https://zapatopi.net/kelvin/papers/on_an_absolute_thermometric_scale.html|title=Lord Kelvin {{!}} On an Absolute Thermometric Scale...|website=zapatopi.net|language=en|access-date=2018-08-23}}</ref> Међународним договором, Kелвинова скала је дефинисана двема тачкама: апсолутном нулом и тројном тачком тзв. Бечке Стандардне Средње Океанске Воде<ref>{{Cite web|url=https://nucleus.iaea.org/rpst/referenceproducts/referencematerials/Stable_Isotopes/2H18O-water-samples/VSMOW2.htm|title=VSMOW2|website=nucleus.iaea.org|language=en|access-date=2018-08-23}}</ref> која је на Келвиновој скали дефинисана на 273.16 K.
 
[[Апсолутна нула|Тачка апсолутне нуле]] је дефинисана као температура на којој би [[ентропија]] система нула, а вредност температуре апсолутне нуле је одређена екстраполацијом измерених вредности температуре и ентропије на вредност на којој би ентропија била нула.
где је: <math>k_B</math> - [[Болцманова константа]], а -{''T''}- - [[апсолутна температура]]. Овај израз односи се на систем са три просторне димензије (три [[Степени слободе (физика и хемија)|степена слободе]]), па је средња [[кинетичка енергија]] за сваки поједини смер:
 
[[Бечка Стандардна Средња Океанска Вода]] ([[Енглески језик|енгл]]. Vienna Standard Mean Ocean Water) је стандард за одређену изотопску смешу свеже воде. Врло чиста и пажљиво дестилована, представља стандард воде за производљу термометара високе прецизности.
:<math><E_k>=\frac{1}{2} \cdot k_B \cdot T</math>
 
[[Изотоп|Изотопски]] састав Бечке Стандардне Средње Океанске Воде дат је са:
Дакле, овако одређена температура је мера за средњу [[енергија|енергију]] мноштва [[честица]] које се налазе у термодинамичкој равнотежи и не може попримити негативне вредности. Горе наведени израз има уопштеније значење и назива се теоремом еквипартиције енергије.<ref>Adkins, C.J. (1968/1983). стр. 119–120.</ref><ref>Buchdahl, H.A. (1966). стр. 137.–138.</ref><ref>Tschoegl, N.W. (2000). стр. 88.</ref>
 
==== Апсолутна термодинамичка температура ====
 
Ово одређивање температуре полази од рада повратне (реверзибилне) [[Топлотни мотор|топлотне машине]], за коју је однос температура топлог и хладног спремника једнака односу количине топлоте предане из топлог и примљене у хладни спремник:
 
:<math> \frac{T_A}{T_B}=\frac{Q_A}{Q_B}</math>
 
Ово је универзална дефиниција температуре, стога што је независна од материјала (супстанце) и начина рада топлотне машине, докле год је топлотна машина реверзибилна.<ref name="Mach 1900">{{Cite book|author=Mach, E.|year=1990|title=Die Principien der Wärmelehre. Historisch-kritisch entwickelt|publisher=Johann Ambrosius Barth|location=Leipzig|pages=}}</ref><ref name="Serrin 1986">Serrin, J. Chapter 1, 'An Outline of Thermodynamical Structure', pages 3-32, especially pp. 6, in ''New Perspectives in Thermodynamics'', edited by J. Serrin, Springer, Berlin. {{page|year=1986|isbn=978-3-540-15931-5|pages=56-57}}</ref>
 
== Историја ==
Први корак у проучавању топлоте био је изум [[термометар|термометра]] који је омогућивао [[мерење|мерења]] и упоређивање топлотног стања различитих тела. Тај [[мерни инструмент]] морао је да буде реверзибилан, то јест да се врати након престанка деловања топлоте у почетно стање, те да показује исти учинак за једнака топлотна стања различитих тела. Први инструмент за мерење температуре, ''термоскоп'', израдио је [[Галилео Галилеј]] почетком 17. века, а заснивао се на [[Топлотно истезање|топлотном ширењу]] [[гас]]а. Први термометар, који је омогућивао прецизнија мерења температуре, изумео је [[Медичи|Фердинандо -{II}- Медичи]] 1654. Ускоро се, како би се могла успоредити два мерења, појавила потреба за [[температурна скала|температурном скалом]]. Показало се најкорисније да се температурни размак између два одређена топлотна стања некога тела узме као основица температурне скале, која се онда може поделити на повољан број делова (ступњева). Узимајући две одређене тачке уместо једне, једнозначно се одређује мерна јединица искуствене (емпиријске) температуре.
 
== Мерне јединице температуре ==
Постоји више [[Мјерне јединице|мерних јединица]] за температуру. У [[Европа|Европи]] се температура мери у [[Степен целзијуса|Целзијусовим ступњевима]] ( °C), а у [[Сједињене Америчке Државе|САД]] су уврежени [[Фаренхајт|Фаренхајтови ступњеви]] (°-{F}-). Јединица [[СИ]] за термодинамичку температуру је [[келвин]] (-{K}-), док се у САД-у још користи и [[Ранкинова скала|Ранкинов ступањ]].{{sfn|Truesdell|1980|pp=}}<ref>Quinn, T.J. (1983).</ref>
 
Једначине за претварање бројевних вредности уобичајених температурних скала:
 
: -{'''K = °C + 273,15'''}-
: -{'''°C = 5/9 &middot; (°F - 32)'''}-
: -{'''°F = °C/0,55 + 32 '''}- или прецизније: -{'''°F = °C/(5/9) + 32 '''}-
 
* [[Деутеријум|<sup>2</sup>H]]/[[Протијум|<sup>1</sup>H]] = 155.76&nbsp;± 0.1&nbsp;ppm (однос приближно 1:6420)
Табела која приказује неке често кориштене температуре с вредностима израженим на разним температурним скалама:
* [[Трицијум|<sup>3</sup>H]]/<sup>1</sup>H = 1.85&nbsp;± 0.36&nbsp;×&nbsp;10<sup>−11</sup> ppm (однос приближно 1:5.41&nbsp;×&nbsp;10<sup>16</sup> )
* <sup>18</sup>O/<sup>16</sup>O = 2005.20&nbsp;± 0.43&nbsp;ppm (однос приближно 1:498.7)
* <sup>17</sup>O/<sup>16</sup>O = 379.9&nbsp;± 1.6&nbsp;ppm (однос приближно 1:2632)
 
=== Однос између температурних скала ===
{| cellpadding=2 cellspacing=0 border=1 style="border-collapse: collapse"
Табела која приказује неке оријентационе температуре с вредностима израженим на разним температурним скалама:
{| cellpadding="2" cellspacing="0" border="1" style="border-collapse: collapse"
|- style="background:#f0f0f0;"
! Опис
! [[Келвин]]ова
! [[Степен целзијуса|Целзијусова]]
! [[Фаренхајт]]ова
! [[Ранкинова скала|Ранкинова]]
! [[Делилова скала|Делилова]]
! [[Њутнова скала|Њутнова]]
! [[РеомироваReomirova температурнаtemperaturna скалаskala|Реомирова]]
! [[Ремерова скала|Ремерова]]
|-
| Апсолутна нула
| 0
| style="color:maroon;" | -273,15
| style="color:maroon;" | -459,67
| 0
| 559,725
| style="color:maroon;" | -90,14
| style="color:maroon;" | -218,52
| style="color:maroon;" | -135,90
|-
| Фаренхајта мешавина леда и соли
| 255,37
| style="color:maroon;" | -17,78
| 0
| 459,67
| 176,67
| style="color:maroon;" | -5,87
| style="color:maroon;" | -14,22
| style="color:maroon;" | -1,83
|-
| [[Тачка топљења]] леда/ледиште воде (при нормалном притиску)
| 273,15
| 0
| 26,925
|-
| [[Тачка кључања]] воде
| 373,15
| 100
| 3034
| 3494
| style="color:maroon;" | -2352
| 550
| 1334
| 883
|}
 
{{-}}
Табела која приказује однос између разних температурних скала:{{-}}
<timeline>ImageSize = width:905 height:50
PlotArea = left:80 right:15 bottom:20 top:5
[[Датотека:NOAA-NDBC-discus-buoy.jpg|мини|десно|250px|Аутоматска [[метеоролошка станица]].]]
 
За мерење температуре служи [[мерни инструмент]] који се зове [[термометар]].
За мерење температуре служи [[мерни инструмент]] који се зове [[термометар]]. Он се заснива на појавама да се [[физичко тело|физичка тела]] [[топлотно истезање|загријавањем растежу, а хлађивањем стежу]], и да [[топлота]] прелази с тела више температуре на тело с нижом температуром. [[Жива]] се употребљава за пуњење термометра због њеног својства да се загревањем јако и правилно растеже и да брзо поприма температуру околине. Термометар се састоји од уске стаклене цеви ([[Капиларност|капиларе]]) која је свуда истог [[пречник]]а, док се на доњем крају проширује у ваљкасту или кугласту посудицу. Код одређивања термометарске скале узете су као основне: тачка [[Мржњење|мржњења]] [[вода|воде]], то јест она температура код које се вода смрзава, а [[лед]] [[Топљење|топи]], и [[Тачка кључања|врелиште]] воде, то јест она температура код које вода код нормалног [[Атмосферски притисак|притиска ваздуха]] ври ([[врелиште]]). Размак између ове две основне тачке раздели се на сто једнаких делова и добије се [[Целзијус|Целзијусова скала температуре]]. Ледиште воде означава се са 0&nbsp;°C, за врелиште + 100&nbsp;°C. За мерење нижих температура од ледишта воде продужује се скала испод нуле, а за више температуре од врелишта воде продужује се изнад + 100&nbsp;°C. Температура испод ледишта означава се са минусом, а изнад ледишта воде са плусом. У [[метеорологија|метеорологији]], мерни инструменти за мерење температуре су смештени у [[Метеоролошка станица|метеоролошким станицама]] на 2 метра изнад земље ради уклањања неповољних утицаја [[Осунчаност|осунчавања]], [[Ветар|ветрова]] и [[Падавине|падавина]], док је размена ваздуха споља стално могућа.
 
Живин термометар се заснива на појави да се [[Физичко тело|физичка тела]] [[Termička dilatacija|загријавањем растежу]], а [[Termička dilatacija|хлађењем стежу]]. Као радна супстанца се некад користио алкохол, а данас се скоро једино користи [[жива]] у течном агрегатном стању због свог високог коефицијента експанзије. При додиру са околином, термометар брзо размењује топлоту те се лако прати брзо растезање или сажимање живе у њему.
=== Мерење температуре појединачним очитавањем ===
* обичан [[жива|живин]] [[термометар]] (мокри и суви),
* максимални живин термометар,
* минимални алкохолни термометар,
* термометар на притисак,
* биметални термометар,
* отпорни термометар,
* [[пирометар]],
* [[психрометар]].
 
Термометар се састоји од уске стаклене цеви ([[Капиларност|капиларе]]) која је дуж термометра свугде истог [[пречник]]а, док се на доњем крају проширује у ваљкасту или кугласту посудицу.
== Температура тела ==
'''Температура тела''' је мера топлотног стања [[Организам|организма]]; последица је равнотеже између стварања и издавања топлоте ([[терморегулација]]). Код [[човек]]а, као и код других топлокрвних (хомеотермних) животиња, температура у унутрашњости организма одржава се сразмерно сталном, без обзира на температуру околине, што је у првоме реду нужно за правилну функцију [[ензим]]а. Температура хладнокрвних (поикилотермних) животиња зависи од температуре околине. Температура се обично мери у устима (орална или сублингвална температура), под пазухом (аксиларна температура) или у дебеломе цреву (ректална температура). Међу здравим појединцима температура показује сразмерно велику варијабилност: орална температура износи између 36,4 и 37,6&nbsp;°C, аксиларна температура приближно је 0,5&nbsp;°C нижа од оралне, а ректална температура приближно 0,5&nbsp;°C виша од оралне. Температура је обично нижа у јутарњим сатима, а виша у вечерњима. Током врло напорнога мишићног рада температура се привремено може повисити и до 40&nbsp;°C. Код жена температура зависи од фазе менструацијскога циклуса: у другој половини циклуса она је приближно 0,3&nbsp;°C виша него у првој половини. Повишена температура (врућица или [[грозница]]) може имати различите узроке, а најчешће је последица упалних процеса и [[зараза]]. Код мале деце терморегулација још није добро развијена, па температура може бити повишена и без патолошких разлога. Умерено повишење телесне температуре назива се субфебрилном температуром. Ако се температура повиси на 40,0 до 42,0&nbsp;°C, може настати [[топлотни удар]], а ако се снизи на приближно 25,0&nbsp;°C (на пример при боравку у леденој води), човек обично умире због срчанога застоја.
 
У [[метеорологија|метеорологији]], мерни инструменти за мерење температуре су смештени у [[Метеоролошка станица|метеоролошким станицама]] на 2 метра изнад земље ради уклањања неповољних утицаја [[Осунчаност|осунчавања]], [[Ветар|ветрова]] и [[Падавине|падавина]], док је размена ваздуха споља стално могућа.
== Температура ваздуха ==
 
'''Температура ваздуха''', у [[метеорологија|метеорологији]], је температура у приземном слоју [[Атмосфера небеског тела|атмосфере]] која није узрокована [[топлотно зрачење|топлотним зрачењем]] [[тло|тла]] и околине или [[Сунчева светлост|Сунчевим зрачењем]]. Мери се на [[висина|висини]] од 2 метра изнад тла. Температура ваздуха мења се током дана и током године. Дневни ход зависи од доба дана и величине и врсте облачности, и може се знатно променити при наглим продорима топлог или хладног ваздуха или при термички јако израженим [[ветар|ветровима]], на пример [[Фен (ветар)|фену]], чинуку или [[бура|бури]]. Годишњи ход зависи од положаја [[Земља|Земље]] према [[Сунце|Сунцу]], земљописном положају места, те о [[Климатске промене|климатским променама]]. У нашим [[Географска ширина|географским ширинама]] у просеку је најхладнији месец јануар, а најтоплији јул. Због утицаја топлоте тла, уз само тло температура ваздуха нагло се мења, па разлика између температуре ваздуха на 2 метра висине и оне при тлу може износити и до 10 ступњева. Температура ваздуха при тлу мери се термометрима постављенима 5 [[центиметар]]а изнад тла. Најнижа је до сада измерена температура ваздуха – 89,2&nbsp;°C на станици Восток ([[Антарктика]], 1983.), а највиша 57,3&nbsp;°C у месту Асисија (Либија, 1923).<ref>[http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=60787 ''Температура ваздуха''] „Хрватска енциклопедија“, Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>
Данас постоје неколико стандардизованих начина за мерење температуре, као што су гасни термометри, акустични гасни термометри, термометри који се заснивају на мерењу електричног шума проводника, термометри који се заснивају на мерењу укупног зрачења црног тела.
 
=== Примарни термометри ===
Примарни термометрису термометри чији се рад заснива на добро проученом физичком принципу и који су врло поуздани, у смислу да имају велику репродуцибилност мерења (резултат се врло добро репродукује поновљеним мерењем). Особина примарних термометара је да се [[једначина стања]] која описује термометар може написати без увођења неких других температурно-зависних величина.
 
Примарни термометри могу бити<ref>{{Cite web|url=https://www.lakeshore.com/Documents/LSTC_appendixA_l.pdf|title=Appendix A: Overview of Thermometry|last=Lake Shore Cryotronics, Inc.|first=|date=|website=www.lakeshore.com|archive-url=https://www.lakeshore.com/Documents/LSTC_appendixA_l.pdf|archive-date=|dead-url=|access-date=23.08.2018.}}</ref>:
 
* гасни термометри са гасом као радним телом (на пример [[Хелијум|хелијумом]] који се понаша скоро као идеалан гас) код којих се мери [[притисак]] по благо коригованој [[Jednačina stanja idealnog gasa|једначини стања за идеалан гас <math>pV=nRT</math>]]
* акустични гасни термометри који одређују температуру преко мерења брзине звука који се креће кроз гасни медијум (нпр. хелијум)
* термометри који мере електрични шум отпорника који је директно пропорционалан температури <math>\overline{V^2}=4k_BTR \Delta \nu</math>, где је <math>k_B</math>Планкова константа, а <math> \Delta \nu</math>је распон фреквенције
* термометри који одређују температуру мерењем укупног [[Zračenje crnog tela|зрачења црног тела]]
 
=== Секундарни термометри ===
Секундарни термометри, за разлику од примарних, нису толико поуздани. Код њих се добијени резултат мора калибрисати преко дефинисаних температурних фиксних тачака, због тога што величине које се мере додатно зависе од температуре. За разлику од примарних термометара, особина секундарних термометара је да се [[једначина стања]] код њих не може написати без увођења неких других температурно-зависних величина. Предност секундарних термометара и њихова заступљеност у пракси је у томе што су примарни термометри често непрактични због величине, брзине или цене.
 
Међу секундарним термометрима користе се:
 
* термометри који раде на принципу мерења [[Отпорник|отпора]]
** [[Метал|метални]] (позитивни) сензори који су врло репродуцибилни, али нису превише осетљиви на ниским температурама
** [[Полупроводник|полупроводни]] (негативни) сензори су врло остљиви али захтевају додатну калибрацију због тога што температурно зависна отпорност <math>R(T)</math>зависи и од нечистоћа у полупроводнику
* који раде на принципу диода - лако је очитавати температуру, али нису тако прецизни и репродуцибилни као термометри који ради на принципу отпорника
* [[Термопар|термопари]] или [[Термопар|термоелементи]] који - раде на принципу [[Термоелектрични ефекат|термоелектричног ефекта]], тешко је очитавати температуру, али могу да мере широк опсег температуре и погодни су због тога што су пасивни сензори
* термометри који раде на принципу [[Капацитивност|капацитивности]] - имају најмању грешку на мерење температуре у присуству [[Магнетно поље|магнетног поља]], али нису репродуцибилни те је увек потребно мерити уз присуство контролног сензора
 
Актуелне дефинисане и интернационално прихваћене тепературне скале за коришћење секундарних термометара су (ITS-90) и (PLTS-2000).
 
=== Важне практичне карактеристике термометара ===
 
* тачност термометра која је одређена осетљивошћу и резолуцијом инструмента
* осетљивост на магнетно поље
* репродуцибилност мерења (колико сличан резултат се добија понављањем мерења)
* јединственост калибрације
* једноставност коришћења
* цена
* ...
 
== Улога температуре у природи ==
 
Осим у свакодневном животу, температура игра важну улогу у скоро свим [[природне науке|природним наукама]]. Многе [[физичке особине]] материје, од [[агрегатна стања|агрегатног стања]] преко густине, [[растворљивост]]и, [[напон паре|напона паре]], [[елетрична проводљивост|елетричне проводљивости]] до [[индекс преламања|индекса преламања]] зависе од температуре. Слично, од темепературе зависи којом ће се брзином одвијати нека [[хемијска реакција]] а у сложеном систему, и које ће реакције да се одиграју. То је један од разлога што код човека постоји неколико врло сложених механизама за одржавање телесне температуре нешто испод 37&nbsp;°C, јер је само неколико степени одступања довољно да поремети оптимално стање у организму. Од температуре такође зависи интензитет топлотног зрачења које се емитује са површине тела. Тај је ефекат, на пример, примењен у сијалици са влакном у којој се електричном струјом подиже температура влакна до температуре на којој долази до знатне емисије видљивог зрачења. На том принципу и Сунце сија — због високе температуре, површина Сунца непрекидно емитује огромну количину енергије у виду електромагнетних таласа, великим делом у видљивом делу спектра.
Осим у свакодневном животу, температура игра важну улогу у скоро свим [[природне науке|природним наукама]].
 
(<math>k_B</math>)
 
Уобичајена јединица за мерење темпратуре у физици је конвенционална температура (<math>\tau</math>) која се изражава преко стандардне температуре (<math>T</math>) и [[Планкова константа|Планкове константе (<math>k_B</math>)]]:
 
<math>\tau = k_B T</math>
Многе [[физичке особине]] материје, од [[агрегатна стања|агрегатног стања]] преко густине, [[растворљивост]]и, [[напон паре|напона паре]], [[елетрична проводљивост|елетричне проводљивости]] до [[индекс преламања|индекса преламања]] зависе од температуре. Слично, од темепературе зависи којом ће се брзином одвијати нека [[хемијска реакција]] а у сложеном систему, и које ће реакције да се одиграју. То је један од разлога што код човека постоји неколико врло сложених механизама за одржавање телесне температуре нешто испод 37&nbsp;°C, јер је само неколико степени одступања довољно да поремети оптимално стање у организму. Од температуре такође зависи интензитет топлотног зрачења које се емитује са површине тела. Тај је ефекат примењен у сијалици са влакном у којој се електричном струјом подиже температура влакна до температуре на којој долази до знатне емисије видљивог зрачења. На том принципу и Сунце сија — због високе температуре, површина Сунца непрекидно емитује огромну количину енергије у виду електромагнетних таласа, великим делом у видљивом делу спектра.
 
Мерна јединица конвенционалне температуре је димензије [[Енергија|енергије]], као што је [[џул]] или [[електронволт]].
Физичари најчешће за јединицу узимају тзв. апсолутну температуру која се изражава у степенима [[Келвин]]ове скале, где нулти подељак означава теоријски најнижу могућу температуру од 0 -{K}- — [[апсолутна нула|апсолутну нулу]]. На Целзијусовој скали то је температура од -273,15&nbsp;°C. Формуле за претварање апсолутне температуре у целзијусове степене и целзијусове скале у Фаренхајтове степене су:
 
=== Температура тела ===
:<math>K = ^\circ C + 273.15</math>
Температура тела је мера топлотног стања [[Организам|организма]]; последица је равнотеже између апсорпције и зрачења топлоте ([[терморегулација]]). Код [[човек]]а, као и код других топлокрвних (хомеотермних) животиња, температура у унутрашњости организма одржава се сразмерно сталном, без обзира на температуру околине, што је у првоме реду нужно за правилну функцију [[ензим]]а. Температура хладнокрвних (поикилотермних) животиња зависи од температуре околине.
:<math>C = \frac{5}{9} \cdot (^\circ F - 32)</math>
 
Температура се обично мери у устима (орална или сублингвална температура), под пазухом (аксиларна температура) или у дебелом цреву (ректална температура). Међу здравим појединцима температура показује сразмерно велику варијабилност: орална температура износи између 36,4 и 37,6&nbsp;°C, аксиларна температура приближно је 0,5&nbsp;°C нижа од оралне, а ректална температура приближно 0,5&nbsp;°C виша од оралне. Температура је обично нижа у јутарњим сатима, а виша у вечерњима. Током врло напорнога мишићног рада температура се привремено може повисити и до 40&nbsp;°C. Код жена температура зависи од фазе менструацијскога циклуса: у другој половини циклуса она је приближно 0,3&nbsp;°C виша него у првој половини. Повишена температура (врућица или [[грозница]]) може имати различите узроке, а најчешће је последица упалних процеса и [[зараза]]. Код мале деце терморегулација још није добро развијена, па температура може бити повишена и без патолошких разлога. Умерено повишење телесне температуре назива се субфебрилном температуром. Ако се температура повиси на 40,0 до 42,0&nbsp;°C, може настати [[топлотни удар]], а ако се снизи на приближно 25,0&nbsp;°C (на пример при боравку у леденој води), човек обично умире због срчанога застоја.
Важна јединица за мерење темпратуре у теоретској физици је Планкова температура (1,4 × 10<sup>32</sup> -{K}-)
 
=== Температура ваздуха ===
У физици плазме, због електромагнетске природе тог феномена температура се изражава и у [[електрон-волт]]има (-{eV}-) где је 1 -{eV}- = 11,605 -{K}-
Температура ваздуха, у [[метеорологија|метеорологији]], је температура у приземном слоју [[Атмосфера небеског тела|атмосфере]] која није узрокована [[топлотно зрачење|топлотним зрачењем]] [[тло|тла]] и околине или [[Сунчева светлост|Сунчевим зрачењем]]. Мери се на [[висина|висини]] од 2 метра изнад тла. Температура ваздуха мења се током дана и током године. Дневни ход зависи од доба дана и величине и врсте облачности, и може се знатно променити при наглим продорима топлог или хладног ваздуха или при термички јако израженим [[ветар|ветровима]], на пример [[Фен (ветар)|фену]], чинуку или [[бура|бури]]. Годишњи ход зависи од положаја [[Земља|Земље]] према [[Сунце|Сунцу]], земљописном положају места, те о [[Климатске промене|климатским променама]]. У нашим [[Географска ширина|географским ширинама]] у просеку је најхладнији месец јануар, а најтоплији јул. Због утицаја топлоте тла, уз само тло температура ваздуха нагло се мења, па разлика између температуре ваздуха на 2 метра висине и оне при тлу може износити и до 10 ступњева. Температура ваздуха при тлу мери се термометрима постављенима 5 [[центиметар]]а изнад тла. Најнижа је до сада измерена температура ваздуха – 89,2&nbsp;°C на станици Восток ([[Антарктика]], 1983.), а највиша 57,3&nbsp;°C у месту Асисија (Либија, 1923).<ref>[http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=60787 ''Температура ваздуха''] „Хрватска енциклопедија“, Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>
 
== Референце ==