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Scale di temperatura

Una delle prime scale di temperatura fu ideata nel 1720 dal fisico tedesco Gabriel Daniel Fahrenheit. Nella scala Fahrenheit, alla pressione di 1 atm, la temperatura di congelamento dell'acqua corrisponde al valore di temperatura di 32 °F, mentre al suo punto di ebollizione si attribuisce il valore di 212 °F. Nella scala centigrada, o Celsius, introdotta dall'astronomo svedese Anders Celsius e impiegata nella maggior parte dei paesi, il punto di fusione dell’acqua corrisponde a 0 °C, quello di ebollizione a 100 °C. Le due scale differiscono dunque sia per i valori assegnati al punto di congelamento e di ebollizione dell’acqua, sia per il numero di gradi in cui tale intervallo di riferimento resta suddiviso. Nella scala Fahrenheit, l’intervallo si estende da 32 °F a 212 °F e corrisponde a un’escursione termica di 180 gradi, mentre nella scala Celsius l’intervallo, da 0 °C a 100 °C, corrisponde a 100 gradi. Il fattore di conversione fra le due scale e la corrispondenza fra alcuni valori esemplificativi sono mostrati nella tabella “Conversione fra scale di temperatura: da gradi Celsius a gradi Fahrenheit”.

In ambito scientifico è invece più diffuso l’uso della cosiddetta scala assoluta, o Kelvin, inventata dal matematico e fisico britannico William Thomson Kelvin. In questa scala, lo zero assoluto è collocato a -273,15 °C (pari dunque a 0 K), mentre l'unità di misura della scala, il grado Kelvin, corrisponde all’escursione termica di un grado centigrado. La conversione fra queste due scale richiede perciò solo un cambiamento dello zero di riferimento: a 0 °C corrispondono 273,15 K. Il fattore di conversione fra le scale e alcuni valori esemplificativi sono mostrati nella tabella “Conversione fra scale di temperatura: da gradi Celsius a gradi Kelvin”. Va ricordato che lo zero assoluto è un valore di temperatura che non può essere fisicamente raggiunto: a esso comunque ci si può avvicinare, mediante tecniche speciali di raffreddamento, che vanno sotto il nome di criogenia.

Un’altra scala di temperatura è la scala Rankine, ideata nel 1860 dal fisico scozzese W.J. Rankine, adottata principalmente nei paesi anglosassoni e ormai quasi del tutto abbandonata. Riferita alla scala Fahrenheit, fa coincidere lo zero con lo zero assoluto (0 °R) = -459,67 °F = 0 K) e assegna alla temperatura del punto di congelamento il valore 491,67 °R ( = 32 °F) e a quella di ebollizione dell’acqua a 671,67 °R ( = 212 °F).