องศาอุณหภูมิและการเปลี่ยนหน่วย

องศาอุณหภูมิโดยปกติสัญลักษณ์ °จะตามด้วยตัวอักษรเริ่มต้นของหน่วยเช่น “° C” สำหรับองศาเซลเซียสเป็นต้น องศาสามารถกำหนดเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ตั้งไว้ของอุณหภูมิที่วัดเทียบกับมาตราส่วนที่กำหนดเช่นหนึ่งองศาเซลเซียสคือหนึ่งในร้อยของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างจุดที่น้ำเริ่มเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นสถานะของเหลวและจุดที่เริ่มเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นก๊าซ

องศาอุณหภูมิหรือหน่วยของอุณหภูมิ

อุณหภูมิเช่นเดียวกับปริมาณทางกายภาพอื่นๆ ถูกกำหนดโดยทั่วไปว่าเป็นการวัดความร้อนหรือความเย็นของสารหรือวัตถุโดยอ้างอิงกับค่ามาตรฐานบางอย่าง ในขณะที่ใช้เพื่อแสดงสภาวะร้อนและเย็นมักจะวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์ซึ่งมีอุณหภูมิหลายหน่วยโดยส่วนใหญ่เป็นเซลเซียสและฟาเรนไฮต์ นอกจากนี้ยังมีหน่วยอุณหภูมิอื่น ๆ อีกมากมาย

เคลวิน (K)

เคลวินเป็นหน่วยพื้นฐานของอุณหภูมิในระบบ SI (International System of Units) ตัวย่อของหน่วยเคลวินคือ K (ไม่มีเครื่องหมายองศา ° ) หน่วยเคลวินถูกนำเสนอครั้งแรกโดยวิลเลียมทอมสัน (ลอร์ดเคลวิน) ในปี พ.ศ. 2391

หน่วยเคลวินถูกกำหนดให้เป็นเศษส่วน 1 / 273.16 ของอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ของน้ำจุดศูนย์สัมบูรณ์เท่ากับ 0 K อุณหภูมิของน้ำแข็งละลายเป็นน้ำคือ 273.15 K

เคลวินมักใช้ในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแต่ไม่ได้ใช้ในชีวิตประจำวัน คำจำกัดความใหม่ของเคลวินคาดว่าจะได้รับการเผยแพร่ในอนาคตอันใกล้ซึ่งเชื่อมโยงเคลวินกับค่าคงที่ Boltzmann

องศาเซลเซียส (° C)

ปัจจุบันเซลเซียสเป็นหน่วยสำหรับอุณหภูมิในระบบ SI เคลวินเป็นหน่วยฐาน ตัวย่อของเซลเซียสคือ °C (องศาเซลเซียส) องศาเซลเซียสถูกนำเสนอครั้งแรกโดยชาวสวีเดนแอนเดอร์สเซลเซียสในปี 1742 โดยจุดอ้างอิงหลักสองจุดของมาตราส่วนเซลเซียสคือจุดเยือกแข็งของน้ำที่กำหนดเป็น 0 °C และจุดเดือดของน้ำ 100 °C

หน่วยเซลเซียสถูกใช้งานในชีวิตประจำวันมากกว่าเคลวินและเป็นที่นิยมทั่วโลกแม้ว่าจะไม่ได้ใช้ในสหรัฐอเมริกามากนัก

องศาฟาเรนไฮต์ (° F)

ตัวย่อของหน่วยฟาเรนไฮต์คือ° F สเกลฟาเรนไฮต์คิดค้นเป็นครั้งแรกโดยชาวดัตช์ชื่อ Gabriel Fahrenheit ในปีคศ 1724 จุดอ้างอิงหลักสองจุดคือจุดเยือกแข็งของน้ำที่ระบุไว้ที่ 32 ° F และอุณหภูมิของร่างกายมนุษย์อยู่ที่ 96 ° F ในทางปฏิบัติเป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าอุณหภูมิของร่างกายมนุษย์ไม่ใช่คำจำกัดความที่แม่นยำมากนัก

ปัจจุบันมาตราส่วนฟาเรนไฮต์ได้รับการนิยามใหม่โดยให้จุดหลอมเหลวของน้ำแข็งอยู่ที่ 32 ° F และจุดเดือดของน้ำเท่ากับ 212 ° F อุณหภูมิของร่างกายมนุษย์อยู่ที่ประมาณ 98 ° F ฟาเรนไฮต์ได้รับความนิยมในสหรัฐอเมริกา ในแคริบเบียนและยังใช้ควบคู่กับเซลเซียสในออสเตรเลียและในสหราชอาณาจักร

แรงคิน Rankine (° R, ° Ra)

หน่วยแรงคินเขียนย่อ° R หรือ° Ra หน่วยแรงคินถูกนำเสนอโดย วิลเลียม แรนไคน์ ชาวสก็อตในปีคศ 1859 ดังนั้นไม่กี่ปีหลังจากมีผู้นำเสนอหน่วยเคลวิน จุดอ้างอิงคือจุดศูนย์สัมบูรณ์คือ 0 °R เช่นเดียวกับในมาตราส่วนเคลวิน ขนาดของหนึ่งองศาแรนไคน์เท่ากับขนาดของหนึ่งองศาฟาเรนไฮต์ จุดเยือกแข็งของน้ำเท่ากับ 491.67 °แรงคิน แรงคินไม่ใช่หน่วยการวัดอุณหภูมิที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

เรโอมูร์ (°Ré, ° Re)

หน่วยเรโอมูร์ Réaumurได้รับการแนะนำโดย Réne de Réaumur ในปีค.ศ. 1730 มีจุดอ้างอิงคือจุดเยือกแข็งของน้ำ 0 °Réและจุดเดือดของน้ำอยู่ที่ 80 °Ré หน่วย Réaumurถูกใช้ในบางส่วนของยุโรปและรัสเซีย แต่ส่วนใหญ่หายไปในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา

องศาเดลิเซิล (°D)

องศาเดลิเซิล (อังกฤษ:Delisle Scale, สัญลักษณ์: °D) คือหน่วยวัดอุณหภูมิที่คิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1732 โดยนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส โจเซฟ-นิโคลัส เดลิเซิล (Joseph-Nicolas Delisle)

โดยวัดจุดเดือดของน้ำเป็น 0°D และจุดเยือกแข็งของน้ำอยู่ที่ 150°D เป็นหน่วยที่นิยมใช้ในจักรวรรดิรัสเชียในอดีตเป็นเวลากว่า 100 ปี โดยมีผู้ใช้ที่มีชื่อเสียงในวงการวิทยาศาสตร์คือ มิคาอิล โลโมโนซอฟ (Mikhail Lomonosov) นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ผู้ค้นพบกฎการอนุรักษ์มวลในปฏิกิริยาเคมี เป็นหน่วยการวัดอุณหภูมิที่แปลกกว่าหน่วยวัดอื่นๆ เพราะ ยิ่งอุณหภูมิในหน่วยองศาเดลิเซิลสูงขึ้น อากาศจะยิ่งเย็นลง สวนทางกับมาตรวัดแบบอื่น ๆ

การเปลี่ยนหน่วยอุณหภูมิ

• Kelvin [K] = [°C] + 273.15
• Fahrenheit [°F] = [°C] × 9 ⁄ 5 + 32
• Rankine [°R] = ([°C] + 273.15) × 9 ⁄5 [°C]
• Newton [°N] = [°C] × 33 ⁄ 100
• Rømer [°Rø] = [°C] × 21⁄40 + 7.5
• Réaumur [°Ré] = [°C] × 4 ⁄ 5
• Delisle [°De] = (100 − [°C]) × 3 ⁄ 2

อุปกรณ์สำหรับวัดอุณหภูมิ

ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันการวัดอุณหภูมิใช้อุปกรณ์สมัยใหม่ซึ่งประกอบไปด้วยเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ทำให้การวัดองศาอุณหภูมิทำได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว

มีการพัฒนาวิธีการมากมายสำหรับการวัดอุณหภูมิ สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่อาศัยการวัดคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างของวัสดุการทำงานที่แตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ อุปกรณ์ที่สำคัญอื่นๆ สำหรับการวัดอุณหภูมิได้แก่ :

• เทอร์โมคัปเปิล
• เทอร์มิสเตอร์
• เครื่องตรวจจับอุณหภูมิความต้านทาน (RTD)
• เครื่องวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรด
• เทอร์โมมิเตอร์อื่นๆ