Le tre scale di temperatura

Una scala di temperatura si costruisce scegliendo due punti fissi riproducibili e dividendo l’intervallo fra loro in un numero convenzionale di gradi. Nella storia si sono affermate tre scale principali.

Celsius ($°$C). Tarata sul punto di fusione del ghiaccio ($0\,°$C) e su quello di ebollizione dell’acqua a pressione atmosferica ($100\,°$C). È la scala quotidiana in Europa.

Kelvin (K). La scala assoluta: $0$ K corrisponde allo zero termodinamico, dove l’agitazione molecolare cessa (almeno classicamente). Non esistono temperature negative in kelvin. La conversione dalla scala Celsius è:

$\ev{T_K = T_C + 273{,}15}$

Un fatto importante: le differenze di temperatura sono identiche nelle due scale, perché differiscono solo per una traslazione dell’origine:

$\Delta T_K = \Delta T_C$

Fahrenheit ($°$F). Scala storica, ancora usata negli USA. Il ghiaccio fonde a $32\,°$F e l’acqua bolle a $212\,°$F, per cui l’intervallo fra i due punti fissi vale $180$ gradi anziché $100$. La conversione è:

$T_F = \tfrac{9}{5}\,T_C + 32$

Quando si usa quale scala

In fisica si usano quasi sempre i kelvin, in particolare ogni volta che compaiono rapporti fra temperature ($T_1/T_2$), come nella legge dei gas o nell’irraggiamento: un rapporto ha senso solo su una scala assoluta. Per le sole differenze $\Delta T$, invece, è indifferente lavorare in $°$C o in K.

Collegamenti

Argomenti: Termologia Concetti: Temperatura

Esercizi collegati: Problema — Temperatura e calore · Esercizio svolto — Gas fittizio di due palline · Esercizio svolto — Elio in un camion che frena