Temperatuur speelt een fundamentele rol in ons dagelijks leven, van het weerbericht tot de precieze werking van wetenschappelijke experimenten. Er bestaan echter verschillende temperatuurschalen om temperatuur te meten, waarvan de bekendste Celsius, Fahrenheit en Kelvin zijn. Elk van deze schalen heeft zijn eigen geschiedenis, toepassing en unieke eigenschappen.
Fahrenheit, gebruikt in de Verenigde Staten
Daniel Gabriël Fahrenheit werd geboren in de Poolse stad Dantzig op 14 mei 1686 en is overleden op 16 september 1736 in Den Haag.
Deze Duits-Poolse natuurkundige heeft zijn temperatuurschaal gepresenteerd in 1724 en wordt vooral gebruikt in de Verenigde Staten en enkele Caribische landen. Het belangrijkste kenmerk van de Fahrenheit-schaal is dat deze gevoeliger lijkt voor temperatuurschommelingen in het dagelijks leven, waardoor kleinere verschillen tussen temperaturen beter zichtbaar zijn.
De schaal werd oorspronkelijk als volgt ingedeeld:
- Nulpunt
Het nulpunt van de Fahrenheit-schaal werd bepaald door een mengsel van ijs, water en zout (ammoniumchloride). Dit mengsel bevriest bij een zeer lage temperatuur en Fahrenheit koos deze temperatuur als het nulpunt van zijn schaal (0°F). - Menselijke Lichaamstemperatuur
Fahrenheit probeerde aanvankelijk de gemiddelde lichaamstemperatuur van de mens als een vast punt te gebruiken. Hij stelde deze temperatuur op ongeveer 96°F (hij dacht dat dit een handige referentie was omdat 96 een goed deelbaar getal is). Later werd ontdekt dat de gemiddelde lichaamstemperatuur van de mens eigenlijk dichter bij 98,6°F ligt, wat een kleine verschuiving in de schaal veroorzaakt. - Vries- en kookpunt van water
Fahrenheit koos ook het vriespunt en het kookpunt van water als belangrijke punten op zijn schaal. Het vriespunt van water werd vastgesteld op 32°F en het kookpunt van water op 212°F, bij normale atmosferische druk (zeeniveau). Dit zorgde voor een verschil van precies 180 graden tussen het vries- en kookpunt van water.
Waarom Fahrenheit deze keuzes maakte:
- Precisie
Fahrenheit koos voor 180 graden tussen het vries- en kookpunt van water omdat dit een fijnere verdeling gaf dan de Celsius-schaal (waar het verschil 100 graden is). Hierdoor konden kleinere temperatuurveranderingen nauwkeuriger worden gemeten, wat nuttig was voor zijn metingen en thermometers. - Gebruiksgemak
Het oorspronkelijke idee om de menselijke lichaamstemperatuur te benaderen met een mooi deelbaar getal zoals 96°F maakte de schaal intuïtief bruikbaar in het dagelijks leven.
Celsius, de standaard in veel landen
De astronoom Anders Celsius werd op 27 november 1701 geboren in de Zweedse stad Uppsala, alwaar hij ook op 27 april 1744 is overleden. Celsius ontwikkelde in 1742 zijn temperatuurschaal.
De Celsius-schaal is misschien wel de meest gebruikte schaal ter wereld, vooral in Europa en veel andere delen van de wereld. Hij definieerde zijn schaal oorspronkelijk met het vriespunt van water op 100°C en het kookpunt op 0°C. Later werd dit omgekeerd om het vriespunt van water op 0°C en het kookpunt op 100°C te plaatsen.
- Referentiepunten
0°C is het vriespunt van water en 100°C is het kookpunt van water (bij zeeniveau). - Gebruik
Celsius wordt wereldwijd in wetenschappelijke en dagelijkse toepassingen gebruikt, met uitzondering van een paar landen zoals de Verenigde Staten. - Voordeel
Omdat het gebaseerd is op de fysische eigenschappen van water, is de Celsius-schaal intuïtief en eenvoudig te gebruiken in alledaagse situaties.
Kelvin, de wetenschappelijke standaard
William Thomson, eerste Lord Kelvin werd op 26 juni 1824 geboren in Belfast (Ierland) en overleed op 17 december 1907 in Large (Schotland). Hij was natuurkundige en één van de belangrijkste natuurwetenschapper van de 19e eeuw.
De Kelvin-schaal is de standaard in de wetenschappelijke wereld, met name in de natuurkunde en chemie. Hij definieerde het absolute nulpunt, het punt waarop alle thermische beweging stopt. De Kelvin-schaal begint bij dit absolute nulpunt, dat overeenkomt met -273,15°C.
- Referentiepunten
0 K (Kelvin) komt overeen met -273,15°C, en elke toename met 1 K is gelijk aan een toename met 1°C. - Gebruik
Kelvin wordt gebruikt in wetenschappelijke velden waar nauwkeurige temperatuurbepalingen nodig zijn, zoals in thermodynamica en astronomie. - Voordeel
Omdat de Kelvin-schaal rechtstreeks verband houdt met de thermodynamische temperatuur, is het ideaal voor wetenschappelijke berekeningen en metingen.
Toepassingen
De keuze van de temperatuurschaal hangt af van de context. In het dagelijks leven wordt Celsius vaak gebruikt voor het meten van de omgevingstemperatuur, terwijl Fahrenheit de voorkeur heeft in de Verenigde Staten. In de wetenschap en industrie, waar precisie essentieel is, is Kelvin de standaard.
- Dagelijkse temperatuurmetingen
Celsius en Fahrenheit. - Wetenschappelijke experimenten
Kelvin, vanwege de nauwkeurigheid en het absolute nulpunt. - Weerberichten en consumententoepassingen
Meestal Celsius of Fahrenheit, afhankelijk van het land.
Conclusie
Celsius, Fahrenheit en Kelvin zijn drie temperatuurschalen met elk hun eigen toepassingen en voordelen. Of je nu een warme zomerdag beschrijft, een wetenschappelijk experiment uitvoert, of de temperatuur in een ruimte meet, het begrijpen van de verschillen tussen deze schalen helpt je om nauwkeuriger en effectiever te werken.