ธรรมชาติทางฟิสิกส์ของอุณหภูมิ

ในฟิสิกส์ มักใช้อุณหภูมิ (temperature) เพื่อแสดงระดับความร้อนหรือเย็นของวัตถุ โดยสรุปง่ายๆ คือระดับความร้อนหรือเย็นของวัตถุเรียกว่า อุณหภูมิ ในระดับไมโคร สิ่งนี้สะท้อนถึงความเข้มข้นของการเคลื่อนไหวแบบไม่เป็นระเบียบของโมเลกุลภายในวัตถุ — ยิ่งการเคลื่อนไหวดุเดือดมากเท่าไร อุณหภูมิก็จะสูงขึ้นเท่านั้น อุณหภูมิเป็นตัวแปรสถานะพื้นฐานของระบบเทอร์โมไดนามิกส์ และเป็นพื้นฐานในการศึกษากฎของเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร เช่น การหลอมเหลวและการกลายเป็นไอ

ข้อจำกัดของประสาทสัมผัสทางกายภาพ

มนุษย์บางครั้งใช้ความรู้สึกในการประเมินความร้อนหรือเย็นของวัตถุ ความรู้สึกนี้น่าเชื่อถือจริงหรือไม่? การทดลองบอกเราว่า ประสาทสัมผัสสัมผัสนั้นได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในฤดูหนาวที่หนาวจัด ถ้าโลหะและไม้อยู่ในสภาพอากาศกลางแจ้งเดียวกัน อุณหภูมิของทั้งสองสิ่งจะเท่ากัน แต่เมื่อสัมผัสโลหะจะรู้สึกเย็นกว่า นั่นเพราะโลหะมีความสามารถในการนำความร้อนได้ดีมาก ทำให้สามารถดูดซับความร้อนจากปลายมือได้อย่างรวดเร็ว จนสมองเกิดความเข้าใจผิด ความไม่แน่นอนทางอารมณ์นี้แสดงให้เห็นว่า เราจำเป็นต้องพึ่งพาเครื่องมือวัดที่แม่นยำ

เครื่องมือวัดที่หลากหลาย

• เครื่องวัดอุณหภูมิอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล (รูปภาพ 3.1-5)ใช้คุณสมบัติของตัวต้านทานความร้อนที่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ เพื่อแปลงสัญญาณความร้อนเป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อแสดงผล
• เครื่องวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิล (แผนผัง 3.1-6)อาศัยแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการสัมผัสระหว่างโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน ใช้บ่อยในการวัดอุณหภูมิสูงในอุตสาหกรรม
• เครื่องวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรด (รูปภาพ 3.1-7)ใช้การรับรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุ เพื่อทำการวัดโดยไม่ต้องสัมผัส ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานป้องกันโรคและตรวจวัดอย่างรวดเร็ว