Come si misura la temperatura dell’aria ?

Come si misura la temperatura dell’aria ? “Che caldo che fa oggi !”, “Fa un freddo!”, “oggi si sta proprio bene”: sono tutte frasi che la stragrande maggioranza di noi, pronuncia spesso e volentieri, specialmente quando ci si trova davanti ad una persona con cui non abbiamo argomenti in comune. Ma come si fa a misurare la temperatura dell’aria ? Che differenza c’è tra le scale termometriche ? Quali sono le proprietà fisiche che permettono al termometro di misurare la temperatura ?

Come si misura la temperatura dell’aria ? – Principi di funzionamento

Per effettuare una corretta misura della temperatura dell’aria si sfruttano diversi principi chimico-fisici. Tra le tantissime applicazioni che al giorno d’oggi, grazie ad un progresso sempre più veloce della tecnologia, si possono evidenziare alcune tra le più usate e che permettono la costruzione del termometro:

• Le variazioni di volume subite da un gas, da un liquido o da un metallo per effetto delle variazioni di temperatura;
• Le variazioni di resistenza elettrica, rivelate da alcuni corpi conduttori per effetto delle variazioni di temperatura (termistori);
• La trasformazione dell’energia termica direttamente in energia elettrica (pinze termoelettriche);
• L’influenza della pressione atmosferica sulla temperatura di ebollizione dell’acqua distillata (ipsometri).

Come si misura la temperatura dell’aria ?

Come si misura la temperatura dell’aria ? – Le scale termometriche

I termometri di uso comune presenti nelle nostre case, sfruttano il primo principio sopra indicato: essi vengono riempiti di mercurio o alcool e sono graduati con la scala centigrada, o scala Celsius (°C), nella quale il valore 0°, corrisponde alla temperatura di fusione del ghiaccio e quello di 100 alla temperatura di ebollizione dell’acqua, alla pressione di 1 atmosfera. Uno dei limiti della scala Celsius è che le temperature negative sono molto comuni e, dato che la temperatura è una misura dell’energia cinetica delle molecole, questo potrebbe far pensare che sia possibile avere energia minore di zero.

Per questo motivo divenne necessario utilizzare un’altra scala termometrica, la scala Kelvin (K), ovvero la scala impiegata nel Sistema Internazionale (SI), basata sul concetto di zero assoluto (la temperatura teorica alla quale le molecole avrebbe energia cinetica nulla). Lo zero assoluto, pari a -273,15 °C, corrisponde allo zero della scala Kelvin.

Nei Paesi anglosassoni invece si utilizza la scala Fahrenight, che pone a 32 gradi la temperatura di fusione del ghiaccio e a 212 la temperatura di ebollizione dell’acqua sempre alla pressione di 1 atmosfera.

La conversione tra le varie scale si può così ottenere:

• Celsius à Kelvin: K = °C + 273,15
• Kelvin à Celsius: °C = K – 273,15
• Fahrenight à Celsius: °C = (°F – 32) * 5/9
• Celsius à Fahrenight: °F = (°C* 9/5) +32

Come si misura la temperatura dell’aria ?

Come si misura la temperatura dell’aria ? – La standardizzazione delle misure

Per rendere uniformi le condizioni di osservazione in tutti i luoghi del mondo, i termometri devono essere collocati in ombra, all’interno di una capannina che li riparti dai raggi solari, ma che faciliti la circolazione dell’aria. Tale capannina viene a questo scopo posta a un’altezza minima di 1,5 metri, sopra un terreno erboso.

La temperatura misurata al suolo è molto differente e può variare, rispetto a quella misurata nella capannina di 2 o 3 gradi (in meno di notte; in più di giorno) su un substrato erboso di ben 5-10 gradi su superfici rocciose o asfaltate. Oltre al termometro standard, la capannina meteorologica può contenere un termografo, cioè uno strumento che effettua una registrazione continua della temperatura, e i termometri a massima e minima che, come suggerisce il loro nome, registrano le temperature esterne.