อุณหภูมิคือคุณสมบัติทางกายภาพของสสาร ที่แสดงปริมาณร้อน และเย็น นั่นคือการมีอยู่ของพลังงานความร้อน หรือความเย็นของสาร หรือวัตถุ โดยอ้างอิงถึงค่ามาตรฐาน องศาอุณหภูมิ หรือหน่วยวัดอุณหภูมิ ซึ่งสามารถวัดปริมาณโดยอุปกรณ์สำหรับวัดอุณหภูมิ หรือเทอร์โมมิเตอร์ และแสดงผลเป็นค่าที่มนุษย์เข้าใจได้ง่าย
เราสามารถวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์ ซึ่งเพื่อให้มีความถูกต้องแม่นยำ เครื่องวัดจะถูกสอบเทียบที่อุณหภูมิต่างๆ
หน่วยวัดอุณหภูมิ มีอะไรบ้าง
หน่วยการวัดค่าความร้อน หรืออุณหภูมิโดยทั่วไปมี 5 หน่วยได้แก่
- องศาเซลเซียสเขียนย่อว่า °C (Celsius)
- เคลวินเขียนย่อ K (Kelvin)
- องศาฟาเรนไฮต์เขียนย่อว่า °F (Fahrenheit)
- องศาแรนคิน Rankine (เขียนย่อเป็น ° R, ° Ra)
- องศา Réaumur (เขียนย่อเป็น °Ré, ° Re)
รายละเอียดของหน่วยอุณหภูมิมีดังต่อไปนี้
- องศาเซลเซียส (°C) เป็นที่นิยมมากที่สุด โดยเปรียบกับอุณหภูมิของน้ำบริสุทธิ์ จุดเยือกแข็งของน้ำตั้งไว้ที่ 0 องศาเซลเซียส และจุดเดือดที่ 100 องศาเซลเซียส ที่ความดัน 1 บรรยากาศ
- หน่วย SI ของอุณหภูมิตามระบบหน่วยสากล คือเคลวิน (K) เพื่อนำไปใช้ในการคำนวณด้านวิทยาศาสตร์ และ 0 เคลวินในทางวิทยาศาสตร์หมายถึง อุณหภูมิที่เป็น 0 จริงๆ แม้กระทั่งอะตอมจะไม่เคลื่อนที่ แต่อย่างไรก็ตาม องศาเซลเซียสก็มักจะเป็นที่นิยมใช้มากที่สุด สำหรับวัดอุณหภูมิในประเทศไทย
- องศาฟาเรนไฮต์ (°F) นิยมใช้กันอยู่ในสหรัฐอเมริกา และประเทศอังกฤษโดยน้ำเดือดที่ 212 องศาฟาเรนไฮต์ และเป็นน้ำแข็งที่ 32 องศาฟาเรนไฮต์ ซึ่งเป็นตัวเลขที่จำจำได้ยากกว่า เมื่อเทียบกับองศาเซลเซียส ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันทั่วโลก
- ยังมีหน่วยวัดอีกหน่วยที่น้อยคนที่รู้จัก คือแรนคิน Rankine (เขียนย่อเป็น ° R, ° Ra) หน่วยนี้ถูกนำเสนอโดย Scottish William Rankine ปีค.ศ 1859 หน่วยนี้ไม่นิยมที่ใช้กัน แต่มักถูกใช้ในบางสาขาของเทคโนโลยีในสหรัฐอเมริกา แต่ หน่วยงาน NIST (National Institute of Standards and Technology) ซึ่งเป็นองค์กรที่กำหนดมาตรฐานไม่แนะนำให้ใช้หน่วย Rankine อีกต่อไป
- องศา Réaumur (°Ré, ° Re) นำเสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Réne de Réaumur ในปีค.ศ. 1730 โดยมีจุดอ้างอิงเป็นจุดเยือกแข็งของน้ำ 0 °Ré และจุดเดือดของน้ำที่ 80 °Ré องศา Réaumur ถูกนำมาใช้ในบางส่วนของยุโรป และรัสเซีย แต่ได้หายไป และไม่ถูกใช้ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา
การเปลี่ยนหน่วยการวัดอุณหภูมิองศาเซลเซียส เคลวิน และองศาฟาเรนไฮต์ให้ใช้สูตรดังรูปต่อไปนี้
สูตรการเปลี่ยนหน่วย
เมื่ออักษร C = องศาเซลเซียส ขณะที่ F = องศาฟาเรนไฮต์ และ K = เคลวิน
เครื่องมือวัดอุณหภูมิความร้อน
ด้วยเทคโนโลยีของการวัดอุณหภูมิมีการรุดหน้าอย่างรวดเร็ว ในปัจจุบันสามารถวัดได้อย่างแม่นยำ รวดเร็ว และสามารถเปลี่ยนหน่วยการวัดได้ทันทีโดยไม่ต้องมีการคำนวณใดๆ เครื่องมือมีหลายชนิด บางชนิดวัดอุณหภูมิจากการสัมผัสกับวัตถุ บางชนิดวัดจากรังสีอินฟราเรด (รังสีความร้อน)
ดังนั้นการเลือกซื้อเครื่องวัดวัดอุณหภูมิที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็น สิ่งแรกที่ควรพิจารณาคือความเหมาะสมสำหรับการใช้งาน ช่วงการวัดอุณหภูมิที่ต้องการ ความแม่นยำ และรายละเอียดปลีกย่อยเช่นการบันทึกข้อมูล หน่วยความจำภายในเป็นต้น รายละเอียดดังต่อไปนี้ เป็นเครื่องมือวัดเทอร์โมมิเตอร์ ที่ได้รับความนิยมดังรายละเอียดด้านล่าง
ประโยชน์ของอุปกรณ์วัดอุณหภูมิได้แก่การใช้ในงานด้านวิทยาศาสตร์ และกระบวนการผลิตเพื่อวัดอุณหภูมิของโลหะ ของเหลว ก๊าซ และวัสดุอื่นๆ และยังสามารถวัดอุณหภูมิอาหารขณะทำอาหาร เครื่องวัดมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับขอบเขตการใช้งาน และกลไกที่เกี่ยวข้อง เราจะบอกคุณเกี่ยวกับเครื่องวัดแบบทั่วไป นอกจากนี้ คุณจะสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับเครื่องวัดอุณหภูมิมีกี่ประเภท ที่ใช้วัดอุตสาหกรรมต่างวัดอุณหภูมิร่างกาย วัดไข้เป็นต้น
สรูป
- อุณหภูมิคือคุณสมบัติทางกายภาพของสสาร ที่แสดงปริมาณร้อน และเย็น
- องศาเซลเซียสเป็นที่นิยมมากที่สุด
- เคลวิน (K) เพื่อนำไปใช้ในการคำนวณด้านวิทยาศาสตร์