הצגת המקור של הדף "טמפרטורה"

{{פירוש נוסף|נוכחי=גודל פיזיקלי|אחר=שיר|ראו=[[טמפרטורה (שיר)]]}}
[[קובץ:Translational motion.gif|שמאל|ממוזער|250px|הטמפרטורה של גז חד-אטומי אידיאלי היא מידה של ה[[אנרגיה קינטית|אנרגיה הקינטית]] הממוצעת של האטומים הנעים בו.]]
'''טמפרטורה''' היא [[גודל פיזיקלי]] לכימות מה ש[[אינטואיציה|אינטואיטיבית]] מובן כ"[[חום (פיזיקה)|חם]]" ו"[[קור (תחושה)|קר]]". מבחינה פיזיקלית ברמה האינטואיטיבית הטמפרטורה היא גודל המבטא את "רמת התנועה" של חלקיקי ה[[חומר]] ומהווה מדד ל[[אנרגיה קינטית|אנרגיה הקינטית]] הממוצעת של ה[[חלקיק]]ים.

==הגדרות שונות לטמפרטורה==
הטמפרטורה נמדדת במעלות, ב[[יחידות מידה לטמפרטורה|יחידות מידה]] שונות.
יחידות המידה הנפוצות הן [[מעלות פרנהייט|פרנהייט]] (F°) ו[[מעלות צלזיוס|צלזיוס]] (C°).
יחידה נוספת המשמשת בעיקר לצרכים מדעיים היא [[קלווין]] (K).

טמפרטורה הוגדרה במהלך ההיסטוריה בדרכים שונות, אך למעשה זהות מבחינה פיזיקלית:

=== טמפרטורה תרמומטרית ===
[[קובץ:Galileo Thermometer.jpg|שמאל|ממוזער|100px|[[מדחום גלילאו|התרמומטר של גלילאו]]]]
ההגדרה הראשונה לטמפרטורה היא הגדרה '''תרמומטרית''', כלומר הגדרה שמנצלת מדידת תכונה מסוימת של החומר, שמשתנה עם הטמפרטורה, ו[[כיול]]ה בעזרת טמפרטורות ידועות. כך למשל הגדירו את הטמפרטורה בעזרת ה[[תרמומטר]] המוכר לנו שמנצל את תכונת ההתפשטות של החומר עם עליית הטמפרטורה, וקביעת סולם בו ידועות טמפרטורות מיוחדות.

[[אנדרס צלזיוס]] קבע ב-[[1742]] את [[מעלות צלזיוס|סולם הטמפרטורה שלו]], באופן הפוך מהמקובל כיום. בזמנו הוא קבע ש-0 מעלות יציינו את רתיחת המים ולעומת זאת 100 מעלות את קפיאתם. <!--זו לא טעות! נא לא "לתקן" את זה! תקראו הלאה:-->
רק כשנה לאחר מותו, ב-[[1745]], הוחלף כיוון הסולם על ידי [[קארולוס ליניאוס]]. דבר זה מדגיש את שרירותיות הטמפרטורה התרמומטרית. אין משמעות פיזיקלית אמיתית לאפס של הסולם. גם החלוקה למעלות היא בעייתית, אם לא מובטח שהשינוי בגודל הנמדד (כמו גובה הנוזל בתרמומטר) אכן פרופורציונלי לטמפרטורה ה"אמיתית".

=== טמפרטורה תרמודינמית ===
ה[[תרמודינמיקה]], שהתפתחה ב[[המאה ה-19|מאה ה-19]], קושרת את הטמפרטורה למעבר [[חום (פיזיקה)|חום]] [[אנרגיה תרמית]]. חום יזרום באופן ספונטני מגוף "חם" לגוף "קר" עד אשר שתי המערכות יגיעו לאיזון ויימצאו ב'''[[שיווי משקל תרמודינמי|שיווי משקל תרמי]]'''.

לפיכך מגדירים את הטמפרטורה כך שגופים שנמצאים בשיווי משקל תרמי נמצאים באותה טמפרטורה. אם חום זורם מגוף א' לגוף ב', גוף א' יהיה בטמפרטורה גבוהה יותר.

באופן מדויק יותר, הטמפרטורה מוגדרת בעזרת השינוי ההפיך בחום או השינוי ב[[אנטרופיה]] – מושג שהומצא בשביל להסביר את התכונה של חום לזרום מגוף בעל טמפרטורה גבוהה לגוף בעל טמפרטורה קרה. ההגדרה היא:
<div style="text-align: center;">
<math>
T = \frac{dQ_\mathrm{rev}}{dS}
</math>
</div>
פיתוח הגדרה זו לטמפרטורה נבע במידה רבה מחקירת [[מנוע קרנו]] – מודל תאורטי למנוע המנצל מעבר חום בין מאגר חם למאגר קר בשביל לייצר עבודה, ביעילות הגבוהה ביותר האפשרית באופן תאורטי.

כאשר יש מערכת בה ה[[אנטרופיה]] היא פונקציה של ה[[אנרגיה]], הטמפרטורה ניתנת על ידי:
<div style="text-align: center;">
<math>
\frac{1}{T} = \frac{dS}{dE}
</math>
</div>
הטמפרטורה היא גודל אינטנסיבי, כלומר אם ניקח שני גופים באותה טמפרטורה ונחבר אותם, הטמפרטורה בגוף המחובר תהיה אותה הטמפרטורה כמו בשני החלקים שהרכיבו אותו. זאת בניגוד לחום שהוא גודל אקסטנסיבי: כמות החום האצורה בגוף שמורכב משני גופים שווה לסכום כמויות החום האצורות בכל אחד מהגופים.

=== הטמפרטורה במכניקה הסטטיסטית ===
ב[[מכניקה סטטיסטית]] ניתן להשתמש בהגדרות הטמפרטורה של התרמודינמיקה. אולם בנוסף נחשפות עוד תכונות של הטמפרטורה, שנותנות מושג יותר עמוק על טבעה.

הטמפרטורה פרופורציונית לאנרגיה התרמית הממוצעת לדרגת חופש. כך ב[[גז אידיאלי]] חד-אטומי, הטמפרטורה שווה לשני שלישים האנרגיה הקינטית הממוצעת של כל אטום.

[[התפלגות בולצמן]] מראה פן נוסף של הטמפרטורה.

==טמפרטורה סטנדרטית==
[[תנאים סטנדרטיים של טמפרטורה ולחץ]] הם אוסף של טמפרטורות ולחצים שמשמשים בהגדרות מדעיות. כך למשל, ב[[כימיה]] נהוג להשתמש בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס. בניגוד לרשימה מוגדרת זו, [[טמפרטורת החדר]] היא מושג שאינו חד-משמעי. טמפרטורת החדר מוגדרת בדרך כלל בתחום 20 עד 25 מעלות צלזיוס.

==יישומים==
הטמפרטורה היא גודל ותכונה נפוצה מאוד במדע. כמעט כל תחומי המדע עושים שימוש בתכונה זו וחוקרים אותה, בהם [[כימיה]], [[ביולוגיה]], [[פיזיקה]] ו[[חקלאות]].

תכונות פיזיקליות רבות, כגון [[מצב צבירה]], [[לחץ]], [[נפח]], [[צפיפות החומר|צפיפות]], ו[[מוליכות חשמלית|הולכה חשמלית]] תלויות בטמפרטורה. הטמפרטורה משחקת תפקיד חשוב גם בקביעת הקצב והאופן שבו [[תגובה כימית|תגובות כימיות]] מתרחשות. זוהי הסיבה שבגללה לגוף האדם ישנן מספר מערכות הדואגות לכך שטמפרטורת הגוף תישאר 37 מעלות צלזיוס, שינוי בטמפרטורה זו עלול לגרום לתהליכים מזיקים ותוצאות לא רצויות.

===יישומים מפורסמים===
* מינוס 80 צלזיוס – הקפאה עמוקה, למשל לשמירה של חומר ביולוגי למשך שנים ארוכות.
* מינוס 20 צלזיוס – מקפיא ביתי.
* 4 צלזיוס – [[מקרר]]. זו הטמפרטורה שבה המים תופסים הכי פחות נפח והאוכל שבמקרר לא ניזוק מבחינת יצירת גבישי קרח בתוכו (במקרר קר מדי, הביצים, למשל, נשברות בגלל התרחבות קרח בתוכן). טמפרטורה זו כוללת גם [[מרווח ביטחון|טווח ביטחון]] שמאפשר סטיות קלות מטה לפני התגבשות קרח.
* 25 צלזיוס – טמפרטורת החדר בה נעים לאנשים לשהות כאשר מזג האוויר מחוץ לבית נוח גם הוא. מבחנה ב[[מעבדה]] בה מגודלים טפילים בחום זה מדמה את מצבם מחוץ לגוף האדם.
* 36.6 צלזיוס – חום גוף האדם וחומן של מבחנות המדמות אותו.
* 100 צלזיוס – הרתחת מים.
* 100 עד 250 צלזיוס – [[בישול]].
* 450 צלזיוס – [[הלחמה]].
* 450 עד 2,800 צלזיוס – [[ריתוך]].

==ראו גם==
* [[טמפרטורה שלילית]]
* [[מפל טמפרטורה]]

==קישורים חיצוניים==
{{מיזמים|ויקימילון=טמפרטורה}}
* {{דוידסון|ארז גרטי|המשמעות הפיסיקלית של הטמפרטורה|maagarmada/physics/המשמעות-הפיזיקלית-של-טמפרטורה|2 ביולי 2011}}
* {{בריטניקה}}
* {{דף שער בספרייה הלאומית|987007529672705171|טמפרטורה}}

{{תרמודינמיקה}}
{{בקרת זהויות}}

[[קטגוריה:טמפרטורה|*]]
[[קטגוריה:גדלים פיזיקליים]]
[[קטגוריה:מטאורולוגיה]]