Steketermometeret hjelper deg kanskje med det perfekte stykket fra grillen, og fryseren holder riktig temperatur for store mengder iskrem. I tillegg har du helt sikkert noen forventninger til været og badevannet i forkant av sommerferien. Temperatur er en av de målingene vi møter aller oftest i hverdagen og vi stoler jo på at tallene stemmer.
I det daglige tenker vi på temperatur som en sammenligning, og det holder ofte bare å vite om «denne er passe varm» eller «dette er for kaldt». Sånn sett er også kroppen vår et termometer. Men i fysikken er temperatur et mål på energien til atomene og molekylene i et stoff. Jo større energi bestanddelene har, jo høyere temperatur.
Vi måler ikke temperaturen direkte, men hvordan temperaturen påvirker andre fysiske størrelser, som for eksempel elektrisk motstand, og lengde- og volumutvidelsen av faste stoffer, væsker og gasser. Slik finner vi det som kalles termodynamisk temperatur.
For de aller fleste, er det mest naturlig å snakke om termodynamisk temperatur i grader Celsius. Det startet med at noen rett og slett bare måtte «bestemme» hvilket tall vi skulle sette på en temperatur, og det var svenske Anders Celsius, i 1742.
Se for deg at han holdt fingeren i vannet i det det frøs til is, og så sa han «Dette skal være 100 °!». Slik tok han utgangspunkt i vannets fysiske egenskaper og laget en skala, fra vannets kokepunkt på 0 grader til frysepunktet på 100 grader. Senere ble denne snudd slik at 0 °C tilsvarer frysepunktet og 100 °C kokepunktet.
Celsiusskalaen er praktisk i hverdagen, men fysikerne trengte også en litt mer avansert skala når de skulle jobbe, der nullpunktet tilsvarte den laveste mulige temperaturen i universet. Dette førte til Kelvinskalaen, introdusert av Lord Kelvin på 1800-tallet.
Kelvinskalaen starter med 0 K på det vi kaller det absolutte nullpunktet, som er den laveste temperaturen som fysisk er mulig. Det tilsvarer –273,15 °C, hvor bevegelsen i atomer og molekyler. Herfra tilsvarer 1 °C = 1 °K.
I mange år ble Kelvin definert ut fra vannets trippelpunkt. Der eksisterer vann som både is, væske og damp samtidig, og man vet at temperaturen ligger på 0,01 °C, eller 273,16 °K.
I 2018 ble definisjonen enda mer spesifikk, da den ble knyttet til Boltzmanns konstant som kobler sammen energi og temperatur. Konseptet er at en konstant ikke endrer seg, uansett hvor man er i naturen. Det gjør definisjonen uavhengig av fysiske eksperimenter som vannets trippelpunkt. Selv om trippelpunktet til vann ikke lenger definerer Kelvin, brukes det fortsatt i kalibrering: det gir en veldig stabil referanse.
Hvordan skal vi bruke denne skalaen i praksis? Definisjonen på Kelvin er vanskelig å realisere direkte i laboratoriet, derfor brukes den praktiske temperaturskalaen ITS90 (International Temperature Scale of 1990) som er basert på en rekke fikspunkter.
Fikspunkter er faseoverganger til rene stoffer, altså temperaturen der et rent stoff enten fryser, smelter eller er i trippelpunkt. Vi vet nøyaktig hvilken temperatur prosessen skjer på, den er svært stabil og derfor godt egnet som referanse.
Eksempler på ti av de fikspunktene i ITS90 som realiseres hos Justervesenet:
Vi bruker disse fikspunktlene til å kalibrere våre referansetermometre. Referansetermometere i sin tur blir brukt til å kalibrere andre termometre som trenger nøyaktige målinger, for eksempel for akkrediterte laboratorier. Kort fortalt handler en kalibrering om å sammenligne et måleinstrument med en kjent referanse for å vurdere nøyaktigheten og usikkerheten til det ukjente instrumentet.
Temperaturmålinger er ikke bare for deg som vil sikre deg sommertemperaturene. Det er viktig i både helse, mattrygghet, handel, forskning og industri. For å ha tillit til temperaturmålingene, bør det være sporbarhet til det mest nøyaktige nivået.
«Når et termometer er sporbart kalibrert, kan man følge målingen tilbake gjennom alle ledd, helt opp til internasjonale målenormaler. Man kan se på det som en stamtavle opp til det mest nøyaktige nivået av måleenheten,» sier Karsten Opel, senioringeniør i Justervesenet.
Slik kan du stole på at termometre viser riktig temperatur, og så får man bare krysse fingrene for at forventningene til temperatur innfris i sommer.
Telefon:
64 84 84 84
E-post:
postmottak@justervesenet.no
Kontaktskjema:
Fyll ut vårt kontaktskjema, så svarer vi så raskt vi kan.
Gå til kontaktskjema
