Temperatūra yra fizinis dydis, susijęs su objektą ar sistemą sudarančių dalelių vidutine kinetine energija. Kuo didesnė kinetinė energija, tuo aukštesnė temperatūra. Temperatūrą taip pat vadiname savo kūno ir išorinės aplinkos jutimo patirtimi, pavyzdžiui, kai liečiame daiktus ar jaučiame orą. Tačiau, atsižvelgiant į kontekstą, kuriame jis naudojamas, yra įvairių tipų temperatūros vienetai.
Šiame straipsnyje mes kalbėsime apie skirtingus temperatūros vienetų tipus, jų charakteristikas, daugelį ir jų svarbą.
Temperatūros skalės ir matavimo vienetai
Temperatūrai matuoti yra įvairių tipų svarstyklės. Dažniausios yra:
- Celsijaus temperatūros skalė. Taip pat žinomas kaip "centigradų skalė" ir yra plačiausiai naudojamas. Šioje skalėje vandens užšalimo temperatūra yra lygi 0 °C (nulis laipsnių Celsijaus), o virimo temperatūra yra 100 °C.
- Farenheito skalė. Tai priemonė, naudojama daugumoje angliškai kalbančių šalių. Pagal šią skalę vandens užšalimo temperatūra yra 32 °F (trisdešimt du laipsniai pagal Farenheitą), o virimo temperatūra - 212 °F.
- Kelvino skalė. Tai moksle dažniausiai naudojamas matavimo metodas, o nuliniu tašku nustatomas „absoliutus nulis“, tai yra, objektas neišskiria šilumos, kuri atitinka -273,15 °C (Celsijaus).
- Rankino skalė. Tai dažniausiai naudojamas termodinaminės temperatūros matavimas Jungtinėse Valstijose ir apibrėžiamas kaip Farenheito laipsnių matas virš absoliutaus nulio, todėl nėra neigiamų ar žemesnių verčių.
Kaip matuojama temperatūra?
- Temperatūra matuojama pagal temperatūros skalę, t. skirtingi vienetai rodo temperatūras skirtingose skalėse. Tam naudojamas prietaisas, vadinamas "termometru", kuris yra įvairių tipų, priklausomai nuo matuojamo reiškinio, pavyzdžiui:
- išsiplėtimas ir susitraukimas. Termometrai yra skirti matuoti dujas (dujų pastovaus slėgio termometrai), skysčius (gyvsidabrio termometrus) ir kietąsias medžiagas (skysčių arba bimetalinių cilindrų termometrai), kurie yra elementai, kurie plečiasi aukštoje temperatūroje arba susitraukia esant žemai temperatūrai.
- pasipriešinimo pokytis. Atsparumas keičiasi priklausomai nuo jų įgyjamos temperatūros. Matavimui naudojami varžos termometrai, tokie kaip jutikliai (pagrįsti varža, galinčia elektrinį pokytį paversti temperatūros pokyčiu) ir piroelektriniai (sukuriantys varomąją jėgą).
- Šiluminės spinduliuotės termometras. Pramonės sektoriaus skleidžiami spinduliuotės reiškiniai gali būti matuojami temperatūros jutikliais, tokiais kaip infraraudonųjų spindulių pirometrai (labai žemai šaldymo temperatūrai matuoti) ir optiniais pirometrais (aukštai temperatūrai krosnyse ir išlydytam metalui matuoti).
- termoelektrinis potencialas. Dviejų skirtingų metalų, kuriuos veikia skirtingos temperatūros, derinys vienas kito atžvilgiu sukuria elektrovaros jėgą, kuri paverčiama elektriniu potencialu ir matuojama voltais.
Temperatūros vienetų matavimas
Kai kalbame apie temperatūrą, kalbame apie tam tikrą kūno sugeriamos arba išleidžiamos šilumos kiekį. Svarbu nepainioti temperatūros su šiluma. Šiluma yra energijos forma transportuojant. Kūnas ar sistema niekada neturi šilumos, ją sugeria arba atiduoda. Vietoj to, ji turi temperatūrą, susijusią su tuo šilumos srautu.
Fizikos požiūriu sistemai ar kūnui perduota šiluma sukelia molekulinį aktyvumą, molekulių maišymą (arba judėjimą). Kai matuojame temperatūrą, matuojame judesį, kurį jutimiškai suvokiame kaip šilumą, bet iš tikrųjų tai yra kinetinė energija.
temperatūros matavimas Tai būtina daugelyje mokslo, technologijų, pramonės ir medicinos sričių.. Pavyzdžiui, pramonėje temperatūros matavimas yra būtinas gamybos procesuose, kuriuose būtina kontroliuoti medžiagų ir gaminių temperatūrą, kad būtų užtikrinta kokybiška gamyba. Temperatūros matavimo vienetai taip pat atliekami konservuojant maistą ir vaistus, nes tai gali turėti įtakos produktų kokybei ir saugai.
Medicinoje, Tai svarbi ligų diagnostikos ir gydymo priemonė. Karščiavimas yra ženklas, kad organizmas kovoja su infekcija ar kita liga. Kūno temperatūros matavimas gali padėti nustatyti, ar žmogus karščiuoja ir dėl to jam reikia gydymo.
Temperatūros matavimas yra labai įprastas dalykas mokslo ir tyrimų srityje. Fizikoje temperatūra naudojama medžiagų šiluminei energijai matuoti, o tai gali turėti įtakos elektros laidumui, klampumui ir kitiems medžiagų elgsenos aspektams. Astronomijoje dangaus kūnų temperatūros matavimas gali padėti mokslininkams geriau suprasti erdvėje esančių objektų sudėtį ir evoliuciją.
temperatūros tipai
Temperatūra skirstoma į:
- Sausa temperatūra. Tai oro temperatūra, neatsižvelgiant į jo judėjimą ar drėgmės procentą. Jis matuojamas baltu gyvsidabrio termometru, kad jis nesugertų spinduliuotės. Tiesą sakant, tai yra temperatūra, kurią mes matuojame gyvsidabrio termometru.
- spinduliavimo temperatūra. Matuoja objektų skleidžiamą šilumą, įskaitant saulės spinduliuotę. Taigi spinduliavimo temperatūra skirsis priklausomai nuo to, ar fotografuosite saulėje ar šešėlyje.
- drėgna temperatūra. Šiai temperatūrai matuoti termometro sfera apvyniojama drėgna medvilne. Todėl, jei aplinkos drėgmė yra didelė, sausos ir drėgnos temperatūros bus vienodos, tačiau kuo mažesnė santykinė oro drėgmė tarp aplinkos ir lemputės, tuo žemesnė drėgmės temperatūra.
Temperatūrą keičiantys veiksniai
Aukštis
Aukštis yra vienas iš veiksnių, keičiančių temperatūrą. Standartinis nuokrypis yra tas, kad temperatūra nukrenta 6,5°C vienam kilometrui, tai yra 1°C kas 154 metrus.. Taip yra dėl atmosferos slėgio mažėjimo didėjant aukščiui, o tai reiškia mažesnę šilumą sulaikančių oro dalelių koncentraciją. Tačiau svarbu pažymėti, kad šis temperatūros pokytis priklauso ir nuo kitų veiksnių, tokių kaip saulės šviesa, vėjas ir drėgmė.
Platuma
Kuo platesnė platuma, tuo žemesnė temperatūra. Platuma yra kampinis atstumas nuo Žemės paviršiaus taško iki 0 laipsnių lygiagretės (pusiaujo). Kadangi tai yra kampinis atstumas, jis matuojamas laipsniais.
Kuo platesnė platuma, tai yra, kuo didesnis atstumas iki pusiaujo, tuo žemesnė temperatūra. Taip yra todėl, kad ties pusiauju Žemės paviršius saulės spindulius priima statmenai, o į ašigalius (didžiausias platumas) spinduliai atkeliauja tangentiškai, trumpesniam laikui. Dėl šios priežasties prie pusiaujo klimatas šyla, o ašigaliuose kaupiasi ledas.
Kontinentiškumas
Kitas veiksnys, turintis įtakos temperatūrai, yra atstumas iki vandenyno, žinomas kaip žemynas. Arčiausiai vandenyno esantis oras yra drėgnesnis, todėl gali ilgiau išlaikyti stabilią temperatūrą. Ir atvirkščiai, toliau nuo vandenyno oras yra sausesnis, todėl temperatūros skirtumas tarp dienos ir nakties arba šviesos ir šešėlio yra didesnis. Todėl dykumos regionuose temperatūra gali siekti dvidešimt laipsnių ar daugiau.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie temperatūros matavimo vienetus ir jų naudojimą.