טמפרטורת החדר

טמפרטורת החדר היא מונח המתאר טמפרטורה הנוחה לסביבה אנושית. למונח אין משמעות מספרית אחת, והוא תלוי בהקשר שבו הוא משמש; הכוונה בדרך כלל לטמפרטורה בטווח 20-25 מעלות צלזיוס, אך ייתכנו הקשרים בהם המונח מתאר טמפרטורה מוסכמת החורגת מהטווח הזה.

טמפרטורה קובעת במידה רבה את מצב המערכות הפיזיקליות שסביבנו (לדוגמה, מים יהיו במצב נוזלי בטמפרטורת החדר), ולכן במדעים רבים חשיבות גדולה לטמפרטורה בה התבצע ניסוי או חישוב מסוים. בתחומים מדעיים מסוימים, כאשר נאמר שהניסוי התבצע בטמפרטורת החדר, אזי לרוב הכוונה לניסוי שהתבצע בטמפרטורה ב-18°C עד 21°C. בתחומים אחרים נהוג להשתמש במספר העגול של 300 מעלות קלווין (27°C בקירוב) כדי להקל על החישובים.

הטמפרטורה מבטאת את רמת התנועה או האנרגיה שיש למערכת. כדי להבין מהי טמפרטורת החדר במונחים של אנרגיה, כלומר מהי אנרגיית החום של הסביבה, יש להכפיל את טמפרטורת החדר בקבוע בולצמן, התוצאה המתקבלת היא כ־26meV. חשיבתה של טמפרטורת החדר היא בעיקר בהשוואתה לאנרגיה המתקבלת או הדרושה לתהליך נתון. להלן מספר דוגמאות:

1. בהשוואה לאנרגיה שיש לאלקטרון הולכה אופייני (אנרגיית פרמי עבור מתכת היא כ-1.5eV) במתכת, טמפרטורת החדר נמוכה מאוד, עד כדי כך שכדי לחשב בקירוב טוב את התנהגותו אפשר להניח כי המתכת בסביבה בה הטמפרטורה שואפת לאפס המוחלט והאלקטרונים בתוכה מתנהגים כגז אלקטרונים מנוון.
2. לעומת זאת, אנרגיה של אלקטרון הולכה במוליך למחצה (אנרגיית פרמי עבור מוליך למחצה היא כ-30meV) היא מסדר גודל של אנרגיית החום בחדר, כך שנקבל מוליך למחצה שבמצב אינטרינזי אינו מוליך היטב אך אנו יכולים להשפיע עליו יחסית בקלות. תכונות אלו מהוות את הבסיס עליו נבנית המיקרואלקטרוניקה.
3. העובדה שהקשרים ה'חלשים' בביולוגיה (קשרי ואן דר ואלס, קשרים יוניים, וכו') גם הם מסדר גודל של אנרגיית החום, משמעותה שאלו קשרים הפיכים ואפשר לבנותם ולפרקם במהירות. זוהי התכונה אשר מאפשרת את הדינמיות של החיים.

להלן טבלה ובה עוד מספר דוגמאות לסקלת האנרגיה ביחס לאנרגיית החום של הסביבה.

הגודל הנמדד	האנרגיה
האנרגיה הקינטית הממוצעת למולקולה באוויר בטמפ' החדר	0.026eV
האנרגיה של פוטון אחד של אור ירוק	2.2eV
אנרגיית היינון הראשונה של מימן	13.6eV

כמו כן ניתן לחשב ערך אופייני של מהירויות בעזרת חוק החלוקה השווה.