Chúng ta thường thấy rất nhiều loại đồng hồ đo nhiệt độ với các cách hiển thị khác nhau. Hãy cùng tìm hiểu về đơn vị nhiệt độ là gì, lịch sử phát triển và cách chuyển đổi giữa các loại đơn vị nhiệt độ. Điều này sẽ giúp chúng ta lựa chọn đơn vị nhiệt độ phù hợp.
Nhiệt độ là một thuộc tính vật lý của vật chất, thể hiện mức độ “nóng” hoặc “lạnh” của nó. Khi nhiệt độ tăng, vật chất trở nên nóng hơn và ngược lại, khi nhiệt độ giảm, vật chất trở nên lạnh hơn. Để đo nhiệt độ, ta sử dụng một công cụ đo được gọi là nhiệt kế. Đơn vị thường được sử dụng là độ Celsius (°C) hoặc độ Fahrenheit (°F).
Trong tiếng Anh, “Nhiệt độ” được gọi là “Temperature”. Vậy “Temperature là gì?”.
Temperature là một khái niệm đo sự chênh lệch nhiệt độ. Đôi khi, người ta sử dụng cách viết ngược lại để chỉ đơn vị nhiệt độ. Chẳng hạn, nếu có nhiệt độ là 100 độ Celsius, thì sẽ được viết là “100 Celsius degrees”.
Khi nhiệt độ tăng lên, lưu chất sẽ mở rộng và gây tăng áp suất. Để tránh hỏng thiết bị do áp suất vượt quá giới hạn, cần chú ý. Tham khảo thêm “Áp suất là gì”.
2 Các đơn vị đo nhiệt độ – kí hiệu
Hiện nay, có bao nhiêu đơn vị đo nhiệt độ đang được sử dụng và tên gọi của chúng là gì? Cách ký hiệu nhiệt độ ra sao?
Tên các loại đơn vị đo | Kí hiệu |
Độ Celsius | °C hay độ C |
Độ Delisle | °De |
Độ Fahrenheit | °F đọc là độ F |
Độ Newton | °N |
Độ Rankine | °R hay °Ra |
Độ Réaumur | °R |
Độ Rømer | °Rø |
Độ Kelvin | oK hay độ K |
Ba Định nghĩa về các đơn vị nhiệt độ
Có nhiều loại nhiệt độ khác nhau do sự khám phá, nghiên cứu và phát triển của từng quốc gia và vùng lãnh thổ. Các đơn vị đo nhiệt độ đa dạng và được liệt kê dưới đây.
3.1 Độ Celsius
♦ Được đặt tên theo nhà khoa học Thiên văn học người Thụy Điển Anders Celsius (1701-1744), đơn vị đo nhiệt độ là Celsius.
♦ Ông là người đầu tiên đưa ra hệ thống đo nhiệt độ dựa trên trạng thái của nước, trong đó 100°C (212 độ Fahrenheit) được định nghĩa là nước sôi và 0°C (32 độ Fahrenheit) là nước đóng băng.
♦ Sau hai năm, nhà khoa học Carolus Linnaeus đã thay đổi hệ thống đo nhiệt độ, sử dụng 0 độ để đo nhiệt độ của nước sôi và -100 độ để đo nhiệt độ của nước đá đông. Hệ thống mới này được gọi là hệ thống Centigrade, còn được biết đến là bách phân.
♦ Ở Việt Nam, độ Celsius là đơn vị phổ biến nhất để đo nhiệt độ, được sử dụng trong nhiều thiết bị như: nhiệt kế, đồng hồ đo nhiệt độ, máy đo nhiệt độ, vv….
3.2 Độ Kelvin
♦ Trong hệ thống đo lường quốc tế (SI) thì Kelvin là một đơn vị đo lường cơ bản cho nhiệt độ.
♦ Thang đo nhiệt độ này được đặt theo tên của nhà vật lý và kỹ sư người Ireland, William Thomson (1824 – 1907).
♦ Mỗi độ K trong nhiệt giai Kenvin (1K) tương đương với một độ trong nhiệt giai Celsius (1 °C), và giá trị 0 °C tương đương với 273,15K.
♦ Kelvin(K) được định nghĩa là 1/273,16 của nhiệt độ nhiệt động lực học của điểm ba (điểm ba thể hay điểm ba pha) của nước vào năm 1967.
3.3 Độ Fahrenheit
♦ Là một thang đo nhiệt độ được đặt theo tên nhà khoa học người Đức Daniel Gabriel Fahrenheit (1686 – 1736).
♦Trong thang Rømer, điểm đóng băng của nước là 7.5॰, điểm sôi là 60॰ và theo đó, thân nhiệt trung bình của con người sẽ là 22,5 độ theo phép đo của Rømer.
♦ Bằng cách pha trộn nước đá, nước và Amoni clorid (còn được gọi là hỗn hợp lạnh), ta có thể tái tạo được điểm đông cũng như điểm đông chuẩn đầu tiên (-17,8°C) này.
3.4 Độ Rankine
♦ Rankine là một hệ đo nhiệt độ trong lĩnh vực nhiệt động lực học, được đặt theo tên của kỹ sư và nhà vật lý học William John Macquorn Rankine, người đã đề xuất nó vào năm 1859 tại Đại học Glasgow.
Tương tự như kelvin, một số tác giả thường gọi đơn vị này là rankine, bỏ đi ký hiệu độ.
Nhiệt độ −459,67 °F tương đương với 0 °R.
3.4 Độ Celsius
♦ Đơn vị đo nhiệt độ Réaumur được đặt theo tên của nhà toán học Rene – Réaumur (1683 – 1757).
♦ Tương tự như các thang đo nhiệt độ khác, ông sử dụng hai điểm 0o tại điểm đóng băng của nước và 80 độ tại điểm sôi của nước trên nhiệt kế thuỷ ngân.
3.5 Độ Rømer
♦ Năm 1701, nhà thiên văn học người Đan Mạch đã tạo ra đơn vị đo nhiệt độ Romer, được đặt theo tên của ông.
♦ Thang đo Romer đặt hai điểm chuẩn: nhiệt độ đóng băng của nước là 7.5o Ro và nhiệt độ bay hơi của nước là 60o Ro. Do đó, mỗi đơn vị tương ứng với 1/52.5 độ Ro.
♦ Hiện nay, đơn vị đo Romer không được sử dụng rộng rãi do thang đo độ C được sử dụng phổ biến.
3.6 Lực Newton
♦ Nhiệt độ được đo bằng đơn vị mang tên của nhà khoa học nổi tiếng người Anh Isaac Newton, người cũng là nhà vật lý, thiên văn học, triết học, toán học và giả kim thuật.
♦ Newton cũng sử dụng hai điểm đo nhiệt độ để đo, đó là điểm đóng băng của nước ở 0 độ N và điểm bay hơi của nước ở 33oN.
4 Mối quan hệ – Chuyển đổi các đơn vị nhiệt độ
Chắc chắn qua các thông tin trên, chúng ta đã hiểu một phần về nguồn gốc của các đơn vị đo nhiệt độ. Trong phần này, chúng ta sẽ cùng nhau khám phá mối quan hệ giữa chúng.