18 ส.ค. 2021 เวลา 07:18 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
อุณหภูมิเป็นหน่วยวัดระดับความร้อนของวัตถุโดยทั้วไปแล้วคือถ้ามากก็ร้อนมากถ้าน้อยก็ร้อนน้อย แต่หน่วยที่ใช้วัดอุณหภูมิก็มีหลายหน่วยสร้างความสับสนซะเหลือเกิน วันนี้จะมากล่าวถึงความเป็นมาคร่าวๆว่าหน่วยความร้อนแต่ละหน่วยได้มาจากไหนกันบ้าง
มาเริ่มต้นกันด้วยมาตราวัดฟาเรนไฮต์ เป็นมาตราวัดอุณหภูมิที่มีพื้นฐานมาจากมาตราส่วนที่เสนอในปี ค.ศ.1724 โดยนักฟิสิกส์ Daniel Gabriel Fahrenheit (ค.ศ. 1686–1736) ใช้องศาฟาเรนไฮต์ (สัญลักษณ์: °F) เป็นหน่วย มีรายงานหลายฉบับเกี่ยวกับวิธีการที่เขากำหนดมาตราส่วนของเขาในตอนแรก แต่ในเอกสารต้นฉบับชี้ให้เห็นว่าจุดกำหนด 0 °F ถูกกำหนดให้เป็นอุณหภูมิเยือกแข็งของสารละลายน้ำดี (brine) ที่ทำจากส่วนผสมของ น้ำ น้ำแข็ง และเกลือแอมโมเนียมคลอไรด์ มีการประมาณอุณหภูมิร่างกายมนุษย์โดยเฉลี่ยทีเขาตั้งไว้ที่ 96 °F (น้อยกว่าค่าสมัยใหม่ประมาณ 2.6 ° F เนื่องจากการกำหนดมาตราใหม่ในภายหลัง) อย่างไรก็ตามเขาสังเกตเห็นที่ 32 °F เพื่อตั้งเป็นอุณหภูมิของน้ำแข็ง และน้ำเดือดที่ 212 °F
Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736)
ต่อมาก็ องศาเซลเซียสเป็นหน่วยของอุณหภูมิในระดับเซลเซียส มาตราส่วนอุณหภูมิเดิมเรียกว่าองศาเซนติเกรด หน่วยนี้ถูกเรียกว่าองศาเซนติเกรดจากเซ็นติในภาษาละตินซึ่งแปลว่า 100 และกราดัสซึ่งหมายถึงขั้นตอน ต่อมาได้รับการตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวสวีเดน Anders Celsius (ค.ศ. 1701–1744) เพื่อเป็นเกียรติกับผู้พัฒนาระดับอุณหภูมินี้ โดยการแบ่งช่วงระหว่างจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของน้ำออกเป็น 100 ช่อง จึงเปลี่ยนชื่อเป็นองศาเซลเซียส (สัญลักษณ์: °C) ในปี ค.ศ. 1948
ก่อนปี ค.ศ. 1743 ค่าต่างๆจะกลับด้าน (เช่นจุดเดือดคือ 0 องศาและจุดเยือกแข็งคือ 100 องศา) หลังปี ค.ศ. 1743 มาตราส่วนเซลเซียสได้ขึ้นอยู่กับ 0 °C สำหรับจุดเยือกแข็งของน้ำและ 100 °C สำหรับจุดเดือดของน้ำที่ความดัน 1 atm การกลับตัวของมาตราส่วนในปี ค.ศ. 1743 ได้รับการเสนอโดย Jean-Pierre Christin
Anders Celsius (1701–1744)
ปัจจุบันประเทศที่ใช้หน่วยนี้เป็นทางการมีไม่กี่ประเทศ เช่น United States, Belize, Palau, Liberia, the Bahamas, The Federated States of Micronesia, Marshall Islands และ the Cayman Islands ประเทศที่ใช้ทั้งสองหน่วย ได้แก่ Antigua and Barbuda, Saint Kitts and Nevis, British Virgin Islands, Montserrat, Bermuda, Turks and Caicos องศาเซลเซียสเป็นหน่วยที่ได้นับความนิยมกว่าฟาเรนไฮต์ ดังนั้นประเทศที่เหลือจะใช้องศาเซลเซียสเป็นทางการ
และมาถึงสุดท้ายคือ เคลวินเป็นหน่วยพื้นฐานของอุณหภูมิในระบบหน่วยสากล (SI) โดยมีสัญลักษณ์หน่วย K ได้รับการตั้งชื่อตามวิศวกรของมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ที่เกิดในเบลฟาสต์และ William Thomson, 1st Baron Kelvin (ค.ศ. 1824–1907) ขณะนี้เคลวินถูกกำหนดโดยกำหนดค่าตัวเลขของค่าคงที่ Boltzmann k เป็น 1.380649 × 10^−23 J/K หมายความว่า อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 เคลวินต้องใช้พลังงานความร้อน 1.380649 × 10^−23 J. ทำให้ความร้อนขณะที่น้ำมีความอุณหภูมิ 0 °C จะมีความร้อน 3.769× 10^−21 J หรือประมาณ 273.15 K
ดังนั้นมาตราส่วนเคลวินของ Thomson ทำให้เกิดค่าศูนย์สัมบูรณ์ (absolute zero) คือตำแหน่งที่สสารมีความร้อนต่ำสุดกล่าวคือน่าจะเป็นต่ำแหน่งที่ไม่มีความร้อนอยู่เลย(คิดเป็น °C ก็ประมาณ -273.15 K)
William Thomson, 1st Baron Kelvin (1824–1907)
ไม่เหมือนกับองศาฟาเรนไฮต์และองศาเซลเซียส เคลวินไม่ได้ถูกอ้างถึงหรือเขียนเป็นองศา (เป็นหน่วยที่ไม่มี ° ) เคลวินเป็นหน่วยหลักของการวัดอุณหภูมิในวิทยาศาสตร์กายภาพ แต่มักใช้ร่วมกับองศาเซลเซียสซึ่งมีขนาดเท่ากัน (ถ้าเพิ่มขึ้น 2 K ก็จะเพิ่มขึ้น 2 °C ด้วย แค่เริ่มไม่ตรงกันแค่นั้นเอง) ไม่เหมือนกับ °F ที่ช่วงต่างจากค่าอื่นๆ
REf
Ref.
โฆษณา