# Temperadura

Artìculu in LSC

Fintzione de sa vibratzione tèrmica de unu tretu de una proteina, sa mannària de sa vibratzione s'ismànniat cun sa temperadura.
Sa **temperadura** est una magnitùdine fìsica de sa matèria chi espressat cuantitativamente sos cuntzetos comunos de calore e fritu. Sos ogetos de bassa temperadura sunt fritos, mentras chi sos livellos de temperaduras prus artas si connoschent cun sos nùmenes de tébiu o caente. Sa temperadura si medit cuantitativamente cun termòmetros, chi podent èssere calibrados rispetu a diferentes iscalas de temperadura.

In guasi totu su mundu s'utilizat s'iscala Celsius (°C) pro sa mesura de sa majoria de sas temperaduras. Custa iscala tenet su matessi gradu incrementale chi s'iscala Kelvin, usada dae sos iscientziados, ma fissat su puntu nullu suo in sos 273,15 kèlvins, 0 °C = 273,15 K, su puntu de congelamentu de s'abba. Sende gasi, b'at carchi paisu, mescamente sos Istados Unidos, ue galu s'utilizat s'iscala Fahrenheit in sa vida fitiana, un'iscala istòrica pro sa cale s'abba congelat a 32 °F e buddit a 212 °F.

A efetos pràticos de sa mesura de sa temperadura intro de sos campos de sa sièntzia, su Sistema Internatzionale de Unidades (SI) definit un'iscala e un'unidade pro sa temperadura termodinàmica fundende·si supra unu segundu puntu de riferimentu a discansu reproduìbile comente est sa temperadura de su puntu triplu de s'abba. Pro resones istòricas, su puntu triplu de s'abba est istadu fissadu in 273,16 unidades de su tretu de mesura, chi est istadu numenadu kelvin (in lìtera minore) in onore de su fìsicu iscotzesu William Thomson (Lord Kelvin) chi at definidu pro sa prima bia s'iscala. Su sìmbulu de su kelvin est K (in majùscula).

Sa temperadura est una de sas printzipales propiedades istudiadas in su campu de sa termodinàmica, in custu campu sunt mescamente importantes sas diferèntzias de temperadura intre diferentes regiones de sa matèria, dae chi custas diferèntzias sunt sa fortza motòria de su calore, chi est su trasferimentu de s'energia tèrmica. Ispontaneamente, su calore falat petzi de sas regiones de majore temperadura in sas regiones de minore temperadura. Si non si trasferit calore intre duos ogetos est ca ambos ogetos tenent sa matessi temperadura.

Segundu sa termodinàmica clàssica, sa temperadura de un'ogetu vàriat in proportzione a sa lestresa de sas partigheddas chi cuntenet, non dipendet dae su nùmeru de partigheddas (dae sa massa) si nono de sa lestresa média sua: a majore temperadura majore lestresa média. Duncas, sa temperadura est ligada diretamente a s'energia tzinètica média de sas partigheddas chi si moent in relatzione a su tzentru de massa de s'ogetu. Sa temperadura est una variàbile intensiva, dae chi est indipendente de sa cantidade de sas partigheddas cuntentas a intro dae un'ogetu, siant àtomos, molèculas o eletrones, est una propiedade chi est inerente a su sistema e non dipendet ne dae sa cantidade de sustàntzia ne dae su tipu de materiale. A manera chi unu potzat determinare sa temperadura de unu sistema, custu depet èssere in echilìbriu termodinàmicu. Si podet cunsiderare chi sa temperadura vàriat cun sa positzione petzi si pro cada puntu b'at una zona minorededda in s'ambiente suo chi si podet tratare comente unu sistema termodinàmicu in echilìbriu. In sa termodinàmica istatìstica, in contu de partigheddas si faeddat de grados de libertade.

In manera prus fundamentale, sa definitzione empìrica de sa temperadura si derivat dae sas conditziones de s'echilìbriu tèrmicu, chi sunt espressadas dae su printzìpiu zero de sa termodinàmica. Cando duos sistemas sunt in echilìbriu tèrmicu tenent sa matessi temperadura. S'estensione de custu printzìpiu comente una relatzione de ecuivalèntzia intre diversos sistemas giustìficat in sustàntzia s'impreu de su termòmetru e istabilit sos printzìpios de sa costrutzione sua pro medire sa temperadura. Cun totu chi su printzìpiu zero de sa termodinàmica diat permìtere sa definitzione empìrica de medas iscalas de temperadura, su segundu printzìpiu de sa termodinàmica seletzionat una definitzione ùnica comente a sa preferta, sa temperadura assoluta, connota comente a temperadura termodinàmica. Custa funtzione currispondet a sa variatzione de s'energia interna pro su chi pertocat sos cambiamentos in s'entropia de unu sistema. S'orìgine naturale sua, puntu nullu o intrìnsecu est su zero assolutu, puntu ue s'entropia de cale si siat sistema est mìnima. Mancari custa est sa temperadura mìnima assoluta descrita dae su modellu, su printzìpios de tres de sa termodinàmica sustenet chi su zero assolutu non podet èssere cròmpidu dae perunu sistema fìsicu.

## Cuntzetos generales

Macroscopicamente, sa temperadura est relatzionada cun s'energia tèrmica cuntenta dae sa matèria. Una manera immediata de sebestare custu est tochende unu materiale e tando detzidende si est caente o fritu. Sende gasi, unu termòmetru medit sa temperadura in manera cuantitativa e pretzisa, e nos indicat su balore numèricu suo.

A livellu moleculare, sa temperadura est su resurtadu de su movimentu de sas partigheddas chi costituint sa matèria. Su movimentu de sas partigheddas cumportat chi tèngiant una cantidade tzerta de energia tzinètica. Sa temperadura s'ismànniat a mesura chi aumentat su movimentu de sas partigheddas e, in cunsighèntzia, s'ismànniat s'energia tzinètica sua. S'energia tzinètica podet èssere relatzionada cun unu movimentu de trasferimentu de sas partigheddas, a sa vibratzione moleculare o a su cambiamentu de livellu de energia de un'eletrone istimuladu. Mancari pro sebestare sos movimentos de trasferimentu tèrmicu bisogniat un'iscuadra de laboratòriu meda ispetzializada, sas atapadas tèrmicas intre sos àtomos o sas molèculas cun minores partigheddas suspesas in unu flùidu produint unu movimentu, chi podet èssere osservadu cun unu microscòpiu ordinàriu.

Sos movimentos tèrmicos de sos àtomos sunt lestros meda e bisogniant temperaduras imbenientes a su zero assolutu pro pòdere èssere osservados diretamente. Pro esempru, cando in su 1994 sos iscientziados de su NIST ant cròmpidu sa temperadura rècord de 700 nK (1 nK = 10−9 K), ant utilizadu unu làser pro creare una rete òtica e infritare in manera adiabàtica àtomos de cesiu. A pustis de istudare su làser ant medidu diretamente sas lestresas de sos àtomos, de 7 mm pro segundu, pro carculare sa temperadura sua.

Sas molèculas, comente sas de s'ossìgenu (O2), tenent de prus grados de libertade chi sos àtomos tundos: sas molèculas sunt assuzetadas a movimentos de spin, de vibratzione e a trasferimentos. Su riscaldamentu chi risultat pròvocat un'aumentu in sa temperadura a causa de s'acreschimentu de s'energia tzinètica mèdia de sas molèculas. Su riscaldamentu puru at a fàghere chi, sighende su teorema de ecuipartitzione, s'ismànniet s'energia assòtziada a sa vibratzione e a su spin. Pro custu, unu gas diatòmicu at a rechèdere un'agiudu de energia prus mannu chi unu  monoatòmicu pro aumentare sa temperadura sua in una cantidade tzerta; est a nàrrere, sas molèculas diatòmicas tenent una capatzidade calorìfica prus manna chi sos àtomos de unu gas monoatòmicu.

Su protzessu de rifriu cunsistet a bogare energia tèrmica dae unu sistema. Cando non b'apat prus energia chi si potzat eliminare, su sistema at a àere cròmpidu su zero assolutu, una temperadura a sa cale non si podet jòmpere in manera isperimentale. Su zero assolutu est su puntu zero de s'iscala de temperadura termodinàmica, puru mentovada temperadura assoluta. Si esseret possìbile de infritare unu sistema finas a su zero assolutu, diat sessare totu su movimentu de sas partigheddas chi cumponent sa matèria e diat èssere in reposu assolutu in su sensu *clàssicu* de su tèrmine. Sende gasi, a livellu microscòpicu, segundu sa descritzione de sa mecànica cuàntica, sa matèria tenet galu una cantidade tzerta de energia, s'energia de su puntu zero, agiomai crompende su zero assolutu, a causa de su printzìpiu de intzertesa. Su zero assolutu si definit comente una temperadura giusta de 0 kelvin, chi est eguale a −273,15 °C.

### Impreu in sa sièntzia

Sa temperadura tenet unu ruolu importante in totu sos campos de sièntzias naturales, comente pro esempru in sa fìsica, sa geologia, sa chìmica, sièntzias de s'atmosfera o sa biologia.

Medas propiedades fìsicas de materiales comente sas fases suas (sòlida, lìcuidos, gasosa o plasma), sa densidade, sa solvèntzia, sa pressione de papore o sa resistividade elètrica dipendent dae sa temperadura. Sa temperadura tenet fintzas unu ruolu importante in sa determinatzione de su gradu e sa portada de sas reatziones chìmicas. Custa est una de sas resones chi ispiegant chi su corpus umanu tèngiat diversos mecanismos cumplicados pro mantènnere sa temperadura a 310 K, bidu chi temperaduras prus artas, de pagos grados, podent causare reatziones cun cunsighèntzias pregiuditziales graves. Sa temperadura puru controllat sa radiatzione tèrmica emìtida dae una superfìtzie. Un'impreu de custu efetu est sa lampadina incandescente, in sa cale unu chirrione de tungstenu est cagentadu eletricamente (a causa de sa resistèntzia chi oponet su chirrione a su passu de su trainu elètricu) a una temperadura a sa chi s'emitent cantidades significativas de lughe visìbile.

Pro s'istùdiu e s'anàlisi de sos sistemas de su mundu reale, custos costumant a èssere divididos in maniera temporale e ispatziale in tzellas de medida minore, in sas cales sas conditziones de echilìbriu termodinàmicu clàssicu de sa matèria si cumprint cun un'incurtzadura bona (echilìbriu termodinàmicu locale).

## Mesura de sa temperadura

Sa mesura de sa temperadura utilizende termòmetros sientìficos modernos e iscalas de temperadura si remontat a cumintzu de su de XVIII sèculos cando Daniel Gabriel Fahrenheit at adatadu unu termòmetru de mercùriu e un'iscala disvilupados dae Ole Christensen Rømeru. S'iscala Fahrenheit galu est utilizada in sos Istados Unidos pro aplicatziones non sientìficas.

Sa temperadura si medit cun termòmetros chi podent èssere calibrados cun una grandu bariedade de iscalas de temperadura. A sa parte majore de su mundu (petzi cun sas etzetziones de Belize, Birmània, Libèria e sos Istados Unidos) s'utilizat s'iscala Celsius pro sa majoria de sas mesuras de sa temperadura, tantu in sa vida fitiana comente in s'atividade sientìfica.

Sa majoria de sas mesuras sientìficas de sa temperadura si faghent utilizende s'iscala de Celsius e sa temperadura termodinàmica utilizende s'iscala Kelvin, chi est s'iscala Celsius iscostiada de manera chi su puntu nullu suo est in 0 K (-273,15 °C) o zero assolutu. In sos Istados Unidos medas àreas de s'ingegneria, de manera nòdida in su campu de sa tecnologia arta e sas ispetzificatziones federales, tziviles e militares, puru utilizant s'iscala Kelvin e sos grados Celsius. In càmbiu, in carchi casu puru s'utilizat s'iscala de Rankine, chi est un'iscala iscostiada −459,67 grados rispetu a su zero de s'iscala Fahrenheit, cando si traballat in sas disciplinas relatzionadas cun sa termodinàmica comente sa combustione.

### Unidades

S'unidade de mesura de sa temperadura in su Sistema Internatzionale de Unidades (SI) est su kelvin e su sìmbulu suo est K.

A sas aplicatziones de sa vida fitiana est cunformadu dae utilizare s'iscala Celsius, a sa chi sos 0 °C currispondent meda belle a su puntu de congelamentu de s'abba e sos 100 °C a su puntu suo de buddidura a livellos de su mare. Bidu chi sos gutzos lìcuidos chi formant sas nues podent esìstere a temperaduras dae suta de 0 °C, su puntu zero est definidu mègius comente su puntu de fusione de s'astra. In custa iscala, una diferèntzia de temperadura de unu gradu Celsius est su matessi chi un'acreschimentu de unu kelvin, ma su puntu zero de s'iscala est iscostiadu a sa temperadura a sa chi s'astra si fundet (273,15 K).

Pro acordu internatzionale de sa Cunferèntzia Generale de Pesos e Mesuras sas iscalas Kelvin e Celsius si definint partinde dae duos puntos fissos: su zero assolutu e su puntu triplu de unu preparadu isotòpicu de abba connotu comente a Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW), mescamente preparadu cun una cumbinatzione ispetzìfica de isòtopos de idrògenu e de ossìgenu. Su zero assolutu si definit pròpiu comente 0 K e -273,15 °C, sa temperadura a sa chi segundu su modellu clàssicu sessat totu movimentu de trasferimentu de sas partigheddas chi cumponent sa matèria e abarrant in reposu assolutu.

Ma a sa mecànica cuàntica, su movimentu abbarrat presente a su puntu zero e tenet un'energia assòtziada, s'energia de su puntu zero. Sa matèria est in s'istadu fundamentale suo, e non cuntenet energia tèrmica. Su puntu triplu de s'abba si definit comente 273,16 K e 0,01 °C. Custa definitzione serbit pro sos propòsitos imbenientes: fissare sa magnitùdine de su kelvin comente pròpiu una parte in 273,16 partes de sa diferèntzia intre su zero assolutu e su puntu triplu de s'abba; istabilire chi unu kelvin tenet pròpiu sa matessi magnitùdine chi unu gradu in s'iscala Celsius; e istabilire sa diferèntzia intre sos puntos nullos de custas duas iscalas comente 273,15 K (0 K = -273,15 °C e 273,16 K = 0,01 °C).

Unos cantos paisos intre sos cales distacant sos Istados Unidos, s'iscala Fahrenheit iscala s'utilizat meda in sa vida fitiana. In custa iscala, su puntu de congelatzione de s'abba currispondet a 32 °F, e su de buddidura a 212 °F. S'iscala de Rankine galu s'utilizat in carchi campu de s'ingegneria chìmica in sos EAU; est un'iscala assoluta fundada supra s'acreschimentu (gradu) Fahrenheit.

A livellu istòricu ant esìstidu medas àteras iscalas, comente pro esempru s'iscala Newton (1700), s'iscala Delisle (1732), s'iscala Rømeru (1701) o s'iscala Réaumur (1730).

### Cunversione

Sa tabella imbeniente mustrat sas fòrmulas de cunversione de temperadura de s'iscala Celsius in àteras iscalas e de custas versu s'iscala Celsius.

Cunversione a grados Celsius e dae grados Celsius a dae àteras iscalas de temperadura| A grados Celsius | Dae grados Celsius |
| --- | --- |
| kelvin | [°C] = [K] − 273,15 | [K] = [°C] + 273,15 |
| Fahrenheit | [°C] = ([°F] − 32) × 5⁄9 | [°F] = [°C] × 9⁄5 + 32 |
| Rankine | [°C] = ([°R] − 491,67) × 5⁄9 | [°R] = ([°C] + 273,15) × 9⁄5 |
| Newton | [°C] = [°N] × 100⁄33 | [°N] = [°C] × 33⁄100 |
| Réaumur | [°C] = [°Ré] × 5⁄4 | [°Ré] = [°C] × 4⁄5 |
| Rømeru | [°C] = ([°Rø] − 7,5) × 40⁄21 | [°Rø] = [°C] × 21⁄40 + 7,5 |
| Delisle | [°C] = 100 − [°De] × 2⁄3 | [°De] = (100 − [°C]) × 3⁄2 |

### Mesura de sa temperadura de su plasma

In su campu de sa fìsica de su plasma chi istudat custu istadu de sa matèria e ue si traballat cun fenòmenos de natura eletromagnètica chi ìmplicant temperaduras artas meda, si costumat a espressare sa temperadura in eletronvolts (eV) o kiloeletronvolts (keV), 1 eV = 11.605 K. In s'istùdiu de sa matèria istrana o matèria de quarks est fitiana agatare temperaduras de s'òrdine de unas pagas chentinas de MeV, su chi agualat a unos 1012 K

## Fundamentos teòricos

A livellu istòricu b'ant diversas maneras sientìficas pro s'ispiegatzione de sa temperadura: sa descritzione de sa termodinàmica clàssica fundada supra variàbiles empìricas chi si podent medire in unu laboratòriu, sa teoria tzinètica moleculare de sos gas, chi si referit sa descritzione macroscòpica de sa distributzione de probabilidade de s'energia assòtziada a su movimentu de sas partigheddas de su gas, e un'ispiegatzione microscòpica in sa base de sa fìsica istatìstica e sa teoria cuàntica. In prus, sos tratamentos rigorosos e in manera pura matemàticos ant frunidu un'incurtzadura assiomàtica a sa termodinàmica clàssica e a sa temperadura. Sa mecànica istatìstica frunit una cumprensione prus funguda cun sa descritzione de su cumportamentu de sa matèria a livellu atòmicu, e istesiadura sas propiedades macroscòpicas de sas mèdias istatìsticas de sos istados microscòpicos, includende·nche tantu sos istados clàssicos comente sos cuànticos. In sa descritzione fìsica fundamentale, utilizende unidades naturales, sa temperadura si podet medire diretamente cun unidades de energia. Sende gasi, in sos sistemas de mesura pràticos pro sa sièntzia, sa tecnologia e su cummèrtziu, comente in su casu de su modernu Sistema Internatzionale de Unidades, sas descritziones macroscòpica e microscòpica s'agatant relatzionadas intre sese pro sa costante de Boltzmann, unu fatore de proporcionalitat chi iscala sa temperadura a livellu microscòpicu de s'energia tzinètica mesa.

Sa descritzione microscòpica in sa mecànica istatìstica si fundat supra unu modellu chi iscontzat unu sistema in sas partigheddas fundamentales suas de matèria o in un'annantu de bantzigadores de sa mecànica clàssica o de sa mecànica cuàntica e cunsìderat su sistema comente una colletividade istatìstica de microestats. Comente un'annantu de partigheddas clàssicas de matèria sa temperadura est una mesura de s'energia mesa de su movimentu de sas partigheddas, mentovada energia tzinètica, giai siat in sòlidos, lìcuidos, gas o plasmas. S'en WIKINIUM\_MATH\_PH\_0 rgia tzinèti WIKINIUM\_MATH\_PH\_2 a, unu cuntzetu de sa mecànica clàssica, est eguale a sa metade de su produtu de sa massa e su cuadradu de sa lestresa de una partighedda ( WIKINIUM\_MATH\_PH\_4 ). In custa interpretatzione mecànica de s'agitatzione tèrmica, s'energia tzinètica de sas partigheddas podet istare in sa lestresa de su movimentu suo de trasferimentu o de vibratzione o in sa mandronia de su giru suo. A sos gas ideales monoatòmicos e de manera serente a sa majoria de sos gas, sa temperadura est una mesura de s'energia tzinètica média de sas partigheddas. Puru determinat sa funtzione de distributzione de probabilidade de s'energia. A sa matèria cundensada, e in piessignu in sos sòlidos, custa descritzione in manera pura mecànica costumat èssere mancu ùtile e su modellu de su bantzigadore frunit una descritzione mègius pro ispiegare sos fenòmenos de sa mecànica cuàntica. Sa temperadura determinat s'ocupatzione istatìstica de sos microistados de sas colletividades. Sa definitzione microscòpica de sa temperadura petzi tenet sentidu in su lìmite termodinàmicu, est a nàrrere, pro mannas colletividades de istados o de partigheddas, pro cumprire cun sos rechisitos de su modellu istatìsticu.

In su cuntestu de sa termodinàmica s'energia tzinètica puru est connota comente a energia tèrmica. S'energia tèrmica podet èssere dividida in cumponentes indipendentes atribuidos a sos grados de sa libertade de sas partigheddas o in sas maneras de bantzigamentu in unu sistema termodinàmicu. In generale, su nùmeru de custos grados de libertade chi sunt disponìbiles pro s'equipartitzione de s'energia dipendet dae sa temperadura, est a nàrrere, de sa regione de energia de sas interatziones chi si cunsìderent. In su casu de sos sòlidos, s'energia tèrmica s'assòtziat mescamente cun sa vibratzione de sos àtomos suos o molèculas rispetu a sa positzione sua de echilìbriu. In unu gas ideale monoatòmicu, s'energia tzinètica s'agatat ligada esclusivamente a sos movimentos de trasferimentu de sas partigheddas. In àteros sistemas, sos movimentos de vibratzione e de spin puru contribuint.

## Efetu in sa comodidade o sa sensatzione tèrmica

Su corpus umanu mesura sa temperadura cun totu chi sa temperadura sua si mantenet belle costante (a inghìriu unos 37 °C). Duncas, non crompet s'echilìbriu tèrmicu cun s'ambiente o cun sos ogetos chi tocat.

### Temperadura sica

Si narat temperadura sica de s'àera de un'ambiente, o prus simplemente, temperadura sica, a sa de s'àera, prescindende de sa radiatzione calorìfica de sos ogetos chi inghìriant custu ambiente cuncretu e de sos efetos de s'umidade relativa e de sa lestresa de s'àera.

Si podet otènnere cun su termòmetru de mercùriu, su bulbu, refletore e de colore biancu lughente, de su cale si suponet in manera resonile chi non surbit sa radiatzione. Custa est sa temperadura connoschida pro totus. Est sa temperadura chi carculamus nois matessi in s'ora de medire sa calentura, comente s'ambiente, etz. Prus bene naradu semper chi pigamus balores pro carculare s'ambiente pigamus sa Temperadura sica e s'Umidade, pro sapièntzia su calore chi nche faghet e sa cantidade de papore chi b'at.

### Temperadura radiante

Sa temperadura radiende tenet in contu su calore emìtidu dae radiatzione de sos elementos de s'ambiente. Si pigat cun unu termòmetru de bulbu, chi tenet su depòsitu de mercùriu tancadu in un'isfera, pro s'assimigiare su màssimu possìbile in unu corpus nieddu, pro chi surbat sa radiatzione màssima. Pro annullare su màssimu possìbile s'efetu de sa temperadura de s'àera, su bulbu nieddu s'abbandat mediante una àteru bulbu in su cale s'est fatu su bòidu. Sas mesuras si podent pigare suta su sole o a s'umbra. In su primu casu at a tènnere in contu sa radiatzione solare e at a dare una temperadura bastante prus arta. Puru serbit pro dare un'idea de sa sensatzione tèrmica. Sa temperadura de bulbu nieddu faghet una funtzione assimigiante, dende sa cumbinatzione de sa temperadura radiende e s'ambientale.

## Curiosidades

* Sa temperadura prus arta registrada in su praneta nostru est istada medida a Furnace Creek a su Death Valley de Califòrnia, Istados Unidos. In cue, su 10 de trìulas de su 1913, su termòmetru at marcadu una temperadura de 56,7 °C.

## Notas

## Riferimentos