เข้าใจอุณหภูมิคืออะไร วิทยาศาสตร์เบื้องหลังอุณหภูมิ

อุณหภูมิ (Temperature) คือปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะของความร้อน (Hot) หรือความเย็น (Cool) ในเชิงปริมาณ วัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์ มันสะท้อนถึงพลังงานจลน์เฉลี่ยของอะตอมที่สั่นสะเทือนและการชนกันซึ่งประกอบกันเป็นสาร

เทอร์โมมิเตอร์ได้รับการสอบเทียบในระดับอุณหภูมิต่างๆ ซึ่งในอดีตต้องใช้จุดอ้างอิงและสารเทอร์โมเมตริกต่างๆ ในการกำหนดคำจำกัดความ มาตราส่วนที่พบบ่อยที่สุดคือมาตราส่วนเซลเซียสซึ่งมีหน่วยสัญลักษณ์ °C (เดิมเรียกว่าเซนติเกรด) มาตราส่วนฟาเรนไฮต์ (°F) และมาตราส่วนเคลวิน (K)

ซึ่งส่วนหลังใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์เป็นหลัก เคลวินเป็นหนึ่งในเจ็ดหน่วยฐานในระบบหน่วยสากล (SI) ศูนย์สัมบูรณ์เช่นศูนย์เคลวินหรือ 273.15 °C เป็นจุดต่ำสุดในระดับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ จากการทดลอง สามารถเข้าใกล้ได้อย่างใกล้ชิดแต่ไปไม่ถึงจริงๆ ตามที่ยอมรับในกฎข้อที่สามของอุณหพลศาสตร์ คงเป็นไปไม่ได้ที่จะดึงพลังงานเป็นความร้อนออกจากร่างกายที่อุณหภูมินั้น

อุณหภูมิมีความสำคัญในทุกสาขาของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ รวมถึงฟิสิกส์ เคมี วิทยาศาสตร์โลก ดาราศาสตร์ การแพทย์ ชีววิทยา นิเวศวิทยา วัสดุศาสตร์ โลหะวิทยา วิศวกรรมเครื่องกล และภูมิศาสตร์ รวมถึงแง่มุมส่วนใหญ่ของชีวิตประจำวัน

การวัดอุณหภูมิในชีวิตประจำวัน

การวัดอุณหภูมิเป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา และมีการนำไปใช้ในรูปแบบต่างๆ นี่คือตัวอย่างบางส่วน:

• พยากรณ์อากาศ: นักอุตุนิยมวิทยาใช้การวัดอุณหภูมิเพื่อคาดการณ์สภาพอากาศ การติดตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิช่วยให้นักพยากรณ์คาดการณ์อุณหภูมิสุดขั้ว เช่น คลื่นความร้อนหรือแนวหนาวเย็น และออกคำเตือนที่เหมาะสมต่อสาธารณะได้
• การควบคุมอุณหภูมิ: ในบ้านและอาคาร มีการใช้ตัวควบคุมอุณหภูมิเพื่อควบคุมอุณหภูมิภายในอาคารเพื่อความสะดวกสบายและประหยัดพลังงาน เซ็นเซอร์อุณหภูมิตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมและปรับระบบทำความร้อนหรือความเย็นให้เหมาะสมเพื่อรักษาอุณหภูมิที่ตั้งไว้ตามที่ต้องการ
• การทำอาหารและการอบ: อุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญในการปรุงอาหารและการอบ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของอาหารและผลลัพธ์ที่ดีที่สุด สูตรอาหารมักระบุอุณหภูมิในการปรุงอาหารสำหรับส่วนผสม เช่น เนื้อสัตว์ เนื้อสัตว์ปีก และขนมอบ เพื่อให้ได้เนื้อสัมผัส รสชาติ และระดับความสุกที่ต้องการ
• การดูแลสุขภาพ: การวัดอุณหภูมิถือเป็นสิ่งสำคัญในการดูแลสุขภาพเพื่อตรวจวัดอุณหภูมิร่างกายและวินิจฉัยโรค เครื่องวัดอุณหภูมิใช้ในการประเมินไข้ ซึ่งเป็นอาการทั่วไปของการติดเชื้อ และเพื่อติดตามสุขภาพของผู้ป่วยในระหว่างขั้นตอนและการรักษาทางการแพทย์
• การบำรุงรักษายานยนต์: รถยนต์ต้องใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิในการตรวจสอบอุณหภูมิเครื่องยนต์และป้องกันความร้อนสูงเกินไป เซ็นเซอร์อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเครื่องยนต์ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิน้ำหล่อเย็น ช่วยควบคุมอุณหภูมิเครื่องยนต์และป้องกันความเสียหาย
• การบำรุงรักษาสระว่ายน้ำ: การวัดอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาคุณภาพน้ำและความสะดวกสบายของสระว่ายน้ำ เทอร์โมมิเตอร์สำหรับสระว่ายน้ำใช้ในการติดตามอุณหภูมิของน้ำและรับประกันว่าอุณหภูมิของน้ำจะอยู่ในช่วงที่ว่ายน้ำได้สบาย
• การเก็บรักษาอาหาร: การตรวจสอบอุณหภูมิถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเก็บรักษาอาหารและความปลอดภัย ตู้เย็นและตู้แช่แข็งจะรักษาช่วงอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงเพื่อป้องกันการเน่าเสียของอาหารและยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ซึ่งช่วยยืดอายุการเก็บของที่เน่าเสียง่าย
• เครื่องสำอางและยา: การควบคุมอุณหภูมิมีความสำคัญในการผลิตและการเก็บรักษาเครื่องสำอาง ยา และผลิตภัณฑ์ยาอื่นๆ การรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจในความเสถียรของผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัยสำหรับผู้บริโภค
• การควบคุมสภาพอากาศในโรงเรือน: การควบคุมอุณหภูมิถือเป็นสิ่งสำคัญในสภาพแวดล้อมเรือนกระจก เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเจริญเติบโตของพืชและผลผลิตพืชผล เครื่องวัดอุณหภูมิเรือนกระจกและระบบควบคุมอุณหภูมิอากาศใช้เพื่อรักษาระดับอุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสมสำหรับพืชพันธุ์ต่างๆ

ตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการวัดอุณหภูมิถูกถักทอในแง่มุมต่างๆ ของชีวิตประจำวันอย่างไร ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดความสะดวกสบาย ความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และคุณภาพในอุตสาหกรรมและกิจกรรมต่างๆ ที่หลากหลาย