Termometria

Termometria   Parte della fisica che si occupa della misura della temperatura e dei metodi e degli apparecchi utilizzati per tale misura.

u Fisica
 

v Scale termometriche o delle temperature

Sia x una grandezza variabile con la temperatura (grandezza termometrica). Si definisce una scala di temperatura imponendo una relazione t = f(x), che leghi la temperatura alla grandezza x. Nei termometri a liquido, la grandezza termometrica x è il volume apparente di una certa massa liquida (mercurio, alcool, ecc.); nei termometri a gas è la pressione a volume costante di una massa gassosa.  Una scala lineare è rappresentata dalla relazione t = ax + b, dove a e b sono delle costanti che si determinano assegnando i valori numerici di due temperature: la scala è così definita.

v Scala centesimale o scala Celsius

E'  una scala lineare in cui è assegnato il valore zero gradi Celsius (simb.: ΊC) alla temperatura d'equilibrio tra il ghiaccio e l'acqua satura d'aria alla pressione di 1 atmosfera (temperatura del ghiaccio fondente), ed è assegnato il valore 100 °C alla temperatura di equilibrio tra l'acqua e il suo vapore saturo alla pressione di 1 atmosfera (temperatura normale di ebollizione dell'acqua).

v Scala Rιaumur

In  questa scala, ormai abbandonata, sono fissati i medesimi punti di riferimento fondamentali della scala Celsius, ma l'intervallo tra di essi è suddiviso solo in 80 gradi, detti gradi Rιaumur (simb.: ΊR).

v Scala Fahrenheit

Nella  scala Fahrenheit (usata nei paesi di lingua inglese) al punto di fusione del ghiaccio (0 ΊC) corrispondono 32° Fahrenheit (simb.: °F) e al punto di ebollizione dell'acqua (100 °C) corrispondono 212 °F. La temperatura t in gradi centesimali e la corrispondente temperatura f in gradi Fahrenheit sono legate quindi dalla relazione

    t = 5/9 (f—32).

v Scala assoluta delle temperature o scala Avogadro

Questa  scala si ottiene supponendo di disporre di un termometro a gas perfetto (non realizzabile in pratica, ma simulato abbastanza bene da un gas a bassa pressione e lontano dal punto di condensazione) e scegliendo come valore zero della scala lo zero assoluto cioè la temperatura alla quale il volume di un gas perfetto si annulla; la divisione in gradi è la stessa della scala Celsius.

v Scala termodinamica delle temperature assolute

In questa scala la temperatura è definita in maniera indipendente da ogni sostanza termometrica ma è fondata sul rendimento di una macchina che compie un ciclo reversibile. La scala termodinamica delle temperature assolute universalmente adottata è la scala termometrica di lord Kelvin. Lo zero di questa scala è lo zero assoluto (T = 0), mentre il valore del grado di questa scala, detto grado Kelvin (simb.: K) è fissato nel sistema SI stabilendo che il punto triplo dell'acqua sia 273,16 K. Questa scala coincide con la scala Avogadro come si può giustificare anche concettualmente con considerazioni termodinamiche applicate al gas perfetto. L'intervallo di temperatura di 1 grado Kelvin coincide con 1 grado Celsius.

v Scala internazionale pratica delle temperature

Poichè l'impiego effettivo della scala termodinamica delle temperature assolute comporta molte difficoltà sperimentali, si utilizza in pratica la scala internazionale, fondata su una serie di punti fissi di temperatura termodinamica nota e sulle relative formule di interpolazione stabilite da convenzioni internazionali. Nella scala internazionale pratica in luogo del grado Kelvin si usa il grado Celsius e le temperature non sono riferite allo zero assoluto, ma alla temperatura del ghiaccio fondente, cioè 273,15 K.