Page 26 - อุตุนิยมวิทยาเพื่อการบิน1

25

บทท 3
ี่
อุณหภูมิ (Temperature)

็
่
ค าว่า "อุณหภมิ" หมายถึงการบอกระดับความร้อน ความเย็น เปน "องศา" การทีสสารต่างๆ มี
ู
็
็
ู
อุณหภมิต่างกันนั้น นอกจากเปนเพราะได้รับพลังงานความร้อนไม่เท่ากันแล้วยังเปนเพราะมีโครงสร้างทาง
่
โมเลกุลแตกต่างกันอีกด้วย เมื่อให้ความร้อนจ านวนเท่ากันต่อสสารสองชนิดทีมีปริมาตรเท่าๆ กัน สสารชนิด
่
้
้

หนึงจะร้อนกว่าอีกชนิดหนึง เช่นพืนดินจะร้อนกว่าพืนนา อุณหภมินีมีความส าคัญต่อผู้ท างานในอากาศ
่
้
้
ู
เพราะเข้าไปมีส่วนเกียวข้องกับองค์ประกอบต่างๆ ในระบบการท างานของอากาศยานโดยทั่วๆ ไป และ
่
์
็
สามารถก่อให้เกิดเหตุวิกฤติต่อภารกิจการบินบางภารกิจได้ อีกทั้งยังเปนสาเหตุให้เกิดปรากฏการณทาง
้
ู
อุตุฯ ขึนด้วยเพราะพืนทีต่างๆ บนโลกมีอุณหภมิไม่เท่ากัน
้
่

1. การวัดค่าอุณหภูมิ
้
ั
เทอร์โมมิเตอร์ทีใช้กันทั่วไปในงานหลายสาขาปจจุบันนีได้แก่ เทอร์โมมิเตอร์ปรอท เพราะปรอทเปน
็
่
่
ู
สารทีมีความไวในการขยายและหดตัว เมืออุณหภมิเปลี่ยนแปลง แต่มีแนวโนมว่าในอนาคตเทอร์โมมิเตอร์
่
้
้
ไฟฟาจะได้รับการพัฒนาขึนมาใช้งานอย่างกว้างขวางแทน เพราะให้ค่าเที่ยงตรงมาก เนืองจากท างานด้วย
้
่
่
้
ระบบวงจรไฟฟา ส าหรับแอลกอฮอล์เทอร์โมมิเตอร์นั้น นิยมใช้ในการวัดค่าอุณหภูมิต าๆ (เพราะแอลกอฮอล์มี
º
็
จุดเยือกแข็งต าถึง -130 C) แม้แต่ Minimum thermometer ก็เปนเทอร์โมมิเตอร์แบบใช้แอลกอฮอล์ ส่วน
่
่
่
ู
เทอร์โมมิเตอร์โลหะ ใช้โลหะบางๆ 2 ชนิดทีมีการหด-ขยายตัวไม่เท่ากัน (เมือได้รับอุณหภมิเท่ากัน) มา
ู
ประกบติดกัน เหมาะในการตรวจ-บันทึกค่าอุณหภมิเปนระยะเวลายาวนาน เช่นเทอร์โมมิเตอร์แบบจดบันทึก
็
็
(Thermograph) เปนต้น
1.1 มาตราที่ใช้วัด การวัดค่าอุณหภมินิยมแสดงหนวยเปน "องศา" (Degree) ได้มีนักวิทยาศาสตร์
ู
่
็
้
หลายท่านคิดก าหนดมาตราวัดอุณหภมิขึนมาต่างๆกัน เพื่อให้เหมาะกับงานสาขาต่างๆ เช่น
ู
เซลเซียส (Celsius, เซ็นติเกรดเดิม, C) เปนมาตราที่เรา และบรรดาประเทศทีนิยมใช้ระบบเมตริก
º
็
่
คุ้นเคยกันดี นักวิทยาศาสตร์ด้านอวกาศของประเทศสวีเดนเปนผู้ก าหนดมาตรานีขึน โดยให้จุดเยือกแข็งอยู่ที ่
็
้
้
้

0 C และจุดนาเดือดอยู่ที 100 C จากจุดเยือกแข็งถึงจุดเดือดจึงแบ่งออกเปน 100 ช่ององศาเท่าๆ กัน
º
่
็
º
º
้
ฟาเรนไฮต์ (Fahrenheit, F) เปนมาตราทีนิยมใช้กันในกลุ่มประเทศยุโรปและอเมริกา มาตรานี
็
่
่
º
้
ิ
่
º
้

ถูกก าหนดขึ้นโดยนักฟสิกส์เยอรมัน ให้จุดเยือกแข็งอยู่ที 32 F และจุดนาเดือดอยู่ที 212 F มาตรานีแบ่ง
่
ออกเปน 180 ช่ององศาเท่าๆ กัน ส าหรับค่า 0 องศาซึ่งเปนค่าต าสุดของมาตรานีได้จากการนาเทอร์โมมิเตอร์

็
็
้
่
่

้
่
วางไว้ในส่วนผสมอย่างละเท่าๆ กันของนาแข็งและเกลือ ซึงในสมัยนั้นผู้ประดิษฐ์เชือว่าไม่มีวิธีการใดทีท าใน
่
้
ห้องทดลองจะสามารถท าอุณหภมิให้ต ากว่านีได้อีกแล้ว
ู
º
่
่
โรเมอร์ (Reaumur, R) เคยนิยมใช้กันในยุโรปกลาง แต่เสือมความนิยมไปแล้วเมือต้นศตวรรษที่ 20
º
º

้
็
้
ิ
่
่
นี นักฟสิกส์ชาวฝรั่งเศสเปนผู้ก าหนด มีจุดเยือกแข็งอยู่ที 0 R จุดนาเดือดที 80 R
เคลวิน (Kelvin, หรือ องศาสัมบูรณ, Absolute, K หรือ A นิยมใช้ในงานด้านวิทยาศาสตร์มาตรานี ้
์
ิ
ก าหนดโดย ลอร์ด เคลวิน นักฟสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ก าหนดจุดเยือกแข็งอยู่ที่ 273 K และ
็
จุดเดือดอยู่ที 373 K นั่นคือจากจุดเยือกแข็งถึงจุดเดือดแบ่งออกเปน 100 ช่ององศาเช่นเดียวกับมาตรา
่
้
เซลเซียสนั่นเอง ควรสังเกตว่ามาตรานีไม่มีอุณหภมิที่เปนค่าลบ เนืองจากค่าต าสุดในมาตรานี (0 K) นั้นเปน
็
็
่
้
่
ู
่
่
์
ศูนย์อย่างแท้จริง (ศูนย์องศาสัมบูรณ) ไม่มีพลังงานความร้อนทีจะไปกระตุ้นโมเลกุลของสารให้เคลือนไหว
º
ู
แม้แต่โมเลกุลของแก๊สก็ยังหยุดนิ่ง และการเขียนค่าอุณหภมิเคลวินจะไม่ใส่เครื่องหมายองศา ( )