Temperatuur on füüsikaline suurus, mis on seotud objekti või süsteemi moodustavate osakeste keskmise kineetilise energiaga. Mida suurem on kineetiline energia, seda kõrgem on temperatuur. Temperatuurile viitame ka kui meie enda keha ja väliskeskkonna sensoorsele kogemusele, näiteks kui puudutame esemeid või tunneme õhku. Sõltuvalt kontekstist, kus seda kasutatakse, on aga erinevat tüüpi temperatuuri ühikud.
Selles artiklis räägime erinevat tüüpi temperatuuriühikutest, nende omadustest, paljudest ja nende tähtsusest.
Temperatuuri skaalad ja ühikud
Temperatuuri mõõtmiseks on erinevat tüüpi skaalasid. Kõige tavalisemad on:
- Celsiuse temperatuuriskaala. Tuntud ka kui "kraadiskaala" ja on kõige laialdasemalt kasutatav. Sellel skaalal on vee külmumistemperatuur 0 °C (null Celsiuse kraadi) ja keemistemperatuur on 100 °C.
- Fahrenheiti skaala. Seda meedet kasutatakse enamikus inglise keelt kõnelevates riikides. Sellel skaalal on vee külmumistemperatuur 32 °F (kolmkümmend kaks kraadi Fahrenheiti) ja keemistemperatuur 212 °F.
- Kelvini skaala. See on teaduses tavaliselt kasutatav mõõtmismeetod ja nullpunktiks on seatud "absoluutne null", see tähendab, et objekt ei eralda soojust, mis võrdub -273,15 °C (Celsiuse järgi).
- Rankine skaala. See on Ameerika Ühendriikides tavaliselt kasutatav termodünaamilise temperatuuri mõõtmine ja seda määratletakse kui Fahrenheiti kraadide mõõtmist absoluutsest nullist kõrgemal, seega pole negatiivseid ega madalamaid väärtusi.
Kuidas temperatuuri mõõdetakse?
- Temperatuuri mõõdetakse temperatuuriskaala abil, st erinevad ühikud tähistavad temperatuure erinevatel skaaladel. Selleks kasutatakse seadet, mida nimetatakse "termomeetriks", mis on olenevalt mõõdetavast nähtusest erinevat tüüpi, näiteks:
- laienemine ja kokkutõmbumine. Termomeetrid on olemas gaaside (gaasi konstantse rõhu termomeetrid), vedelike (elavhõbedatermomeetrid) ja tahkete ainete (vedel- või bimetallist silindritermomeetrid) mõõtmiseks, mis on elemendid, mis paisuvad kõrgel temperatuuril või tõmbuvad kokku madalal temperatuuril.
- vastupanuvõime muutus. Vastupidavus muutub vastavalt nende saavutatavale temperatuurile. Mõõtmiseks kasutatakse takistustermomeetreid, nagu andurid (põhinevad takistusel, mis on võimeline muutma elektrilise muutuse temperatuurimuutuseks) ja püroelektrikuid (genereerivad liikumapanev jõud).
- Soojuskiirguse termomeeter. Tööstussektori kiirgusnähtusi saab mõõta temperatuurianduritega, nagu infrapuna-püromeetrid (väga madalate jahutustemperatuuride mõõtmiseks) ja optilised püromeetrid (kõrgete temperatuuride mõõtmiseks ahjudes ja sulametallides).
- termoelektriline potentsiaal. Kahe erineva metalli koosmõjul, mida mõjutavad erinevad temperatuurid üksteise suhtes, tekib elektromotoorjõud, mis muundatakse elektripotentsiaaliks ja mõõdetakse voltides.
Temperatuuriühikute mõõtmine
Kui me räägime temperatuurist, siis räägime teatud kogusest, mida keha neelab või vabastab. Oluline on mitte segi ajada temperatuuri kuumusega. Soojus on transpordis energia vorm. Keha või süsteem ei oma kunagi soojust, vaid neelab või loobub sellest. Selle asemel on sellel soojusvooluga seotud temperatuur.
Füüsika seisukohalt tekitab süsteemile või kehale ülekantav soojus molekulaarset aktiivsust, molekulide agitatsiooni (või liikumist). Temperatuuri mõõtmisel mõõdame liikumist, mida tajume meeleliselt soojusena, kuid mis on tegelikult kineetiline energia.
temperatuuri mõõtmine See on hädavajalik paljudes teaduse, tehnoloogia, tööstuse ja meditsiini valdkondades.. Näiteks tööstuses on temperatuuri mõõtmine hädavajalik tootmisprotsessides, mille puhul on kvaliteetse tootmise tagamiseks vaja kontrollida materjalide ja toodete temperatuuri. Temperatuuriühikuid mõõdetakse ka toiduainete ja ravimite säilitamisel, kuna see võib mõjutada toodete kvaliteeti ja ohutust.
Meditsiinis, See on oluline vahend haiguste diagnoosimiseks ja raviks. Palavik on märk sellest, et keha võitleb infektsiooni või muu haigusega. Kehatemperatuuri mõõtmine aitab kindlaks teha, kas inimesel on palavik ja seepärast vajab ta arstiabi.
Temperatuuri mõõtmine on teaduses ja uurimistöös väga normaalne. Füüsikas kasutatakse temperatuuri materjalide soojusenergia mõõtmiseks, mis võib mõjutada elektrijuhtivust, viskoossust ja muid materjalide käitumise aspekte. Astronoomias võib taevakehade temperatuuri mõõtmine aidata teadlastel paremini mõista kosmoseobjektide koostist ja evolutsiooni.
temperatuuri tüübid
Temperatuur jaguneb järgmisteks osadeks:
- Kuiv temperatuur. See on õhu temperatuur, võtmata arvesse selle liikumist või niiskuse protsenti. Seda mõõdetakse valge elavhõbeda termomeetriga, et vältida kiirguse neelamist. Tegelikult mõõdame elavhõbedatermomeetriga temperatuuri.
- kiirgustemperatuur. Mõõdab esemete, sealhulgas päikesekiirguse, kiirgavat soojust. Seega varieerub kiirgustemperatuur sõltuvalt sellest, kas pildistate päikese käes või varjus.
- niiske temperatuur. Selle temperatuuri mõõtmiseks mähitakse termomeetri kera niiskesse vati. Seega, kui keskkonna niiskus on kõrge, on kuiva ja niiskuse temperatuur sama, kuid mida madalam on suhteline õhuniiskus keskkonna ja pirni vahel, seda madalam on niiskuse temperatuur.
Temperatuuri muutvad tegurid
Kõrgus
Kõrgus on üks temperatuuri muutvaid tegureid. Standardhälve on see, et temperatuur langeb 6,5°C kilomeetri kohta, mis on 1°C iga 154 meetri kohta.. Selle põhjuseks on atmosfäärirõhu langus kõrgusega, mis tähendab soojust püüdvate õhuosakeste madalamat kontsentratsiooni. Siiski on oluline märkida, et see temperatuurimuutus sõltub ka muudest teguritest, nagu päikesevalgus, tuul ja niiskus.
Laiuskraad
Mida kõrgem on laiuskraad, seda madalam on temperatuur. Laiuskraad on nurkkaugus Maa pinna punktist 0 kraadi paralleelini (ekvaator). Kuna see on nurkkaugus, mõõdetakse seda kraadides.
Mida suurem on laiuskraad, st mida suurem on kaugus ekvaatorist, seda madalam on temperatuur. Seda seetõttu, et ekvaatoril võtab Maa pind päikesekiiri vastu risti, poolustele (maksimaalsed laiuskraadid) aga saabuvad kiired tangentsiaalselt, lühema aja jooksul. Sel põhjusel soojeneb kliima ekvaatori lähedal ja poolustele koguneb jää.
Kontinentsus
Teine temperatuuri mõjutav tegur on kaugus ookeanist, mida tuntakse kontinentaalsusena. Ookeanile lähim õhk on niiskem, mistõttu suudab see stabiilset temperatuuri kauem hoida. Seevastu ookeanist kaugemal õhk on kuivem, mistõttu on päeva ja öö või valguse ja varju temperatuuride erinevus suurem. Seetõttu võib kõrbepiirkondades olla temperatuurivahemikku kakskümmend kraadi või rohkem.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada temperatuuriühikute ja nende kasutamise kohta.