Temperatuur

Poll without page-refresh

Article on other languages:

	del.icio.us
	Digg
	Furl
	Reddit
	Rojo
	Add to OnlyWire

___

Temperatuur is een maat voor hoe warm of koud iets is. Natuurkundig gezien is het een kwantificering van de hevigheid van de thermische beweging van atomen en moleculen.

Het woord wordt ook gebruikt in de betekenissen koorts, buitenluchttemperatuur (zie weer) en stemming in de muziek.

Meting van de temperatuur

Temperatuur wordt doorgaans gemeten met een thermometer en in België en Nederland meestal uitgedrukt in graden Celsius. Bij ver weg gelegen objecten zoals sterren wordt de temperatuur gemeten via de stralingskromme. Het correct meten van een temperatuur vraagt een gedegen meettechnische kennis van zowel de gebruikte meetmethode als het begrip van de thermodynamische verstoring die door de meting veroorzaakt wordt.

Van koud naar warm

In de diepst denkbare koude (het nulpunt van de absolute temperatuurschaal) liggen alle atomen en moleculen vrijwel stil, afgezien van de nulpuntsbeweging. Wordt het warmer, dan gaan de atomen en moleculen harder trillen. In gassen en vloeistoffen gaan ze tegen elkaar botsen. Veel stoffen maken bij stijgende temperaturen faseovergangen door: smelten van vast naar vloeibaar, verdamping van vloeibaar naar gasvormig (bijvoorbeeld ijs -> water -> waterdamp). Andere stoffen vallen bij hogere temperaturen uit elkaar door thermische ontleding (of pyrolyse): de bewegingen worden zo hevig dat chemische bindingen tussen de atomen in een molecuul erdoor kapot gaan.

Bij toevoer van energie kan ofwel de temperatuur stijgen ofwel de aggregatietoestand (bijvoorbeeld vast of vloeibaar) van de stof veranderen. Er zijn vier aggregatietoestanden: vast, vloeibaar, gas en plasma. Deze laatste toestand treedt op bij extreem hoge temperaturen waarbij atomen volledig geïoniseerd zijn: plasma is een mengsel van losse atoomkernen en elektronen.

Temperatuuraanduiding

Om temperaturen aan te geven zijn een aantal verschillende temperatuurschalen in gebruik. In Europa wordt vooral de temperatuurschaal van Celsius gebruikt; in Engelstalige landen die van Fahrenheit; en in de wetenschap de absolute temperatuurschaal die naar Lord Kelvin is genoemd. De kelvin, afgekort als K (hoofdletter), is de voorgeschreven SI-basiseenheid.

Celsius

In Nederland en België worden temperaturen meestal uitgedrukt in graad Celsius. Het nulpunt van de Celsiusschaal komt overeen met het smeltpunt van water, en het kookpunt van water is ongeveer 100 graad Celsius bij een luchtdruk van 1 bar. Dit maakt het in de praktijk gemakkelijk deze twee kalibratie van de schaal met enige nauwkeurigheid in ieder laboratorium te reproduceren. Overigens vraagt de kalibratiepunten in de praktijk meer dan alleen een bakje met ijs en water, en een kookglas op een warmhoudplaatje. Voor kritische metingen is een [geaccrediteerde]^[1] kalibratie nodig.

Fahrenheit

In Engelstalige landen worden temperaturen meestal uitgedrukt in graden Fahrenheit. Temperaturen in Fahrenheit of Celsius zijn met een betrekkelijk eenvoudige formule in elkaar om te rekenen. Als T_C en T_F resp. het aantal graden Celsius en het aantal graden Fahrenheit is, geldt:

$T_\mathrm{C} = \tfrac 59 \left ( T_\mathrm{F} - 32 \right )$

$T_\mathrm{F} = \tfrac 95\ T_\mathrm{C} + 32$

Kelvin: absolute temperatuur

In de natuurkunde en in het eenhedenstelsel SI is de kelvin de voorkeurseenheid van temperatuur. De absolute temperatuurschaal heeft graden van dezelfde grootte als de Celsiusschaal maar legt het nulpunt bij het absolute nulpunt, dat wil zeggen dat een temperatuur uitgedrukt in kelvin niet negatief kan zijn. Het absolute nulpunt ligt ongeveer bij -273,15 °C.

In tegenstelling tot de oudere Fahrenheit- en Celsiusschalen wordt heet de eenheid "kelvin" en niet "graad Kelvin", dat wil zeggen, 25 °C = 298,15 K (en niet 298,15 °K). Door het absolute nulpunt als aftelpunt te kiezen is de thermische energie in een systeem evenredig met de temperatuur (althans voor zover de soortelijke warmte constant blijft).

Opmerkelijke temperaturen

Enkele opmerkelijke temperaturen zijn:

Temperatuur (°C)	Omschrijving
±15.000.000	Temperatuur in het binnenste van de Zon
±6.000	Temperatuur aan het oppervlak van de Zon
1535	IJzer smelt.
100	Water kookt, bij 1 atmosfeer druk.
82,2	Beste temperatuur voor het zetten van koffie - het water lost bij deze temperatuur de aroma-bevattende oliën op, maar laat de bittere alkaloïden in de koffie.
70	Enkele variëteiten van bacteriën gedijen in heetwaterbronnen, een aanwijzing voor het feit dat bacteriën zeer geharde organismen kunnen zijn.
62,8	Melk die gedurende 30 min. wordt verhit, wordt daarmee gepasteuriseerd zonder stremmen of uitvlokken, maar het grootste deel van de C- en D-vitamines wordt vernietigd.
57,7	Hoogste temperatuur ter wereld in de schaduw, geregistreerd door de National Geographic Society in El Aziza, Libië (13 september 1922).
41,7	De meeste mensen zullen sterven als hun koorts deze temperatuur bereikt.
37,8	Ideale temperatuur voor een babybad.
37	Normale menselijke lichaamstemperatuur; ideale temperatuur voor een baby-zuigflesje.
35	De warmste zee ter wereld, de Rode Zee, wordt op deze temperatuur gehouden door heet water dat door de bodem sijpelt.
30,6	Boter smelt.
29,4	In koude klimaten heeft men in de winter in volkomen bedwelming ineengezakte dronken mensen gevonden met lichaamstemperaturen tussen 26,7 en 29,4 °C. Op het eerste gezicht schijnen deze mensen dood; de huid heeft een grijze tint en de spieren zijn stijf als in rigor mortis. Bij het warmer worden komen ze echter 'tot leven'.
20,5	Laagste inwendige menselijke lichaamstemperatuur die ooit overleefd werd - door een jonge patiënt.
4,4	Beste temperatuur voor het bewaren van melk en voor het in de koelkast bewaren van voedsel in het algemeen.
4	Water heeft zijn grootste dichtheid (anomalie van water).
0	Zuiver water bevriest, bij 1 atmosfeer druk.
-1,1	IJzig poolwater (heeft een lager vriespunt door het zoutgehalte). Wie in water van deze temperatuur valt, heeft slechts twee minuten de tijd om eruit te komen; daarna raakt hij bewusteloos. Eén van de oorzaken van het grote aantal doden bij het zinken van de Titanic in het ijzige water van de noordelijke Atlantische Oceaan.
-30	Kenmerkende dagtemperatuur, op het oppervlak van Mars, geregistreerd door de Viking 1.
-38,87	Kwik stolt.
-78	Koolstofdioxide (koolzuurgas) bevriest tot droog ijs zonder door een vloeistoffase te gaan (rijpen).
-86	Kenmerkende temperatuur bij zonsopgang op Marsoppervlak, geregistreerd door de Viking 1.
-89,2	Laagste temperatuur op aarde ooit geregistreerd, in Vostok, Antarctica (21 juli 1983).
-273,15	Absolute nulpunt

Noot: Smelt- en kookpunten zijn ook afhankelijk van de luchtdruk. Water kookt bij 100 °C, maar alleen bij een luchtdruk van ca. 1000 millibar (1000 hectopascal). Bij een lagere luchtdruk zal water bij een lagere temperatuur koken, bij hogere druk kookt water bij een hogere temperatuur.

Voetnoten

^ www.rva.nl

Zie ook

Temperatuurschaal

Zoek hitte op in het WikiWoordenboek.

Categorieën: Thermodynamica | Grootheid | Meettechniek

This article is from Wikipedia. All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.