Temperatūra ir fizisks lielums, kas saistīts ar objektu vai sistēmu veidojošo daļiņu vidējo kinētisko enerģiju. Jo augstāka kinētiskā enerģija, jo augstāka temperatūra. Temperatūru mēs dēvējam arī par mūsu pašu ķermeņa un ārējās vides maņu pieredzi, piemēram, kad pieskaramies priekšmetiem vai jūtam gaisu. Tomēr atkarībā no konteksta, kurā tas tiek izmantots, ir dažādi veidi temperatūras mērvienības.
Šajā rakstā mēs runāsim par dažādiem temperatūras mērvienību veidiem, to īpašībām, daudziem un to nozīmi.
Temperatūras skalas un mērvienības
Temperatūras mērīšanai ir dažādi svari. Visizplatītākie ir:
- Celsija temperatūras skala. Pazīstams arī kā "centigrādu skala" un ir visplašāk izmantotais. Šajā skalā ūdens sasalšanas temperatūra ir vienāda ar 0 °C (nulle grādi pēc Celsija), un viršanas temperatūra ir 100 °C.
- Fārenheita skala. Šis ir pasākums, ko izmanto lielākajā daļā angliski runājošo valstu. Šajā skalā ūdens sasalšanas temperatūra ir 32 ° F (trīsdesmit divi grādi pēc Fārenheita) un viršanas temperatūra ir 212 ° F.
- Kelvina skala. Tā ir zinātnē plaši izmantota mērīšanas metode, un kā nulles punkts ir iestatīta “absolūtā nulle”, tas ir, objekts neizdala siltumu, kas ir līdzvērtīgs -273,15 °C (Celsija).
- Rankine skala. Tas ir Amerikas Savienotajās Valstīs plaši izmantots termodinamiskās temperatūras mērījums, un tas tiek definēts kā Fārenheita grādu mērs virs absolūtās nulles, tāpēc nav negatīvu vai zemāku vērtību.
Kā tiek mērīta temperatūra?
- Temperatūru mēra ar temperatūras skalu, tas ir, dažādas mērvienības atspoguļo temperatūru dažādās skalās. Šim nolūkam tiek izmantota ierīce, ko sauc par "termometru", kas ir dažāda veida atkarībā no mērāmās parādības, piemēram:
- izplešanās un saraušanās. Termometri pastāv, lai mērītu gāzes (gāzes konstanta spiediena termometri), šķidrumus (dzīvsudraba termometri) un cietās vielas (šķidruma vai bimetāla cilindru termometri), kas ir elementi, kas izplešas augstā temperatūrā vai saraujas zemā temperatūrā.
- pretestības izmaiņas. Pretestība mainās atkarībā no iegūtās temperatūras. Mērīšanai izmanto pretestības termometrus, piemēram, sensorus (pamatojoties uz pretestību, kas spēj pārveidot elektriskās izmaiņas temperatūras izmaiņās) un piroelektriskos (rada virzošo spēku).
- Termiskā starojuma termometrs. Rūpniecības sektora izstarotās radiācijas parādības var izmērīt ar temperatūras sensoriem, piemēram, infrasarkanajiem pirometriem (lai mērītu ļoti zemu dzesēšanas temperatūru) un optiskos pirometrus (augstas temperatūras mērīšanai krāsnīs un kausētos metālos).
- termoelektriskais potenciāls. Divu dažādu metālu kombinācija, ko ietekmē dažādas temperatūras vienam pret otru, rada elektromotora spēku, kas tiek pārvērsts elektriskajā potenciālā un tiek mērīts voltos.
Temperatūras vienību mērīšana
Kad mēs runājam par temperatūru, mēs runājam par noteiktu siltuma daudzumu, ko ķermenis absorbē vai izdala. Ir svarīgi nejaukt temperatūru ar karstumu. Siltums ir enerģijas veids transportēšanā. Ķermenim vai sistēmai nekad nepiemīt siltums, tas absorbē vai atdod to. Tā vietā tam ir temperatūra, kas saistīta ar šo siltuma plūsmu.
No fizikas viedokļa siltums, kas tiek nodots sistēmai vai ķermenim, rada molekulāro aktivitāti, molekulu satraukumu (vai kustību). Mērot temperatūru, mēs izmērām kustību, ko mēs jutekliski uztveram kā siltumu, bet patiesībā tā ir kinētiskā enerģija.
temperatūras mērīšana Tas ir būtiski daudzās zinātnes, tehnoloģiju, rūpniecības un medicīnas jomās.. Rūpniecībā, piemēram, temperatūras mērīšana ir būtiska ražošanas procesos, kuros nepieciešams kontrolēt materiālu un izstrādājumu temperatūru, lai nodrošinātu kvalitatīvu ražošanu. Temperatūras vienību mērījumus veic arī pārtikas un medikamentu konservēšanā, jo tas var ietekmēt produktu kvalitāti un drošību.
Medicīnā, Tas ir svarīgs līdzeklis slimību diagnosticēšanai un ārstēšanai. Drudzis ir pazīme, ka organisms cīnās ar infekciju vai citu slimību. Ķermeņa temperatūras mērīšana var palīdzēt noteikt, vai personai ir drudzis un tāpēc nepieciešama medicīniska palīdzība.
Temperatūras mērīšana zinātnes un pētniecības jomā ir kaut kas ļoti normāls. Fizikā temperatūru izmanto, lai izmērītu materiālu siltumenerģiju, kas var ietekmēt elektrisko vadītspēju, viskozitāti un citus materiālu uzvedības aspektus. Astronomijā debess ķermeņu temperatūras mērīšana var palīdzēt zinātniekiem labāk izprast kosmosā esošo objektu sastāvu un evolūciju.
temperatūras veidi
Temperatūra ir sadalīta:
- Sausa temperatūra. Tā ir gaisa temperatūra, neņemot vērā tās kustību vai mitruma procentuālo daudzumu. To mēra ar baltu dzīvsudraba termometru, lai tas neuzsūc starojumu. Faktiski tā ir temperatūra, ko mēs mērām ar dzīvsudraba termometru.
- starojuma temperatūra. Mēra objektu izdalīto siltumu, tostarp saules starojumu. Tāpēc starojuma temperatūra mainīsies atkarībā no tā, vai fotografējat saulē vai ēnā.
- mitra temperatūra. Lai izmērītu šo temperatūru, termometra sfēra ir ietīta mitrā kokvilnā. Tāpēc, ja vides mitrums ir augsts, sausā un mitrā temperatūra būs vienāda, bet jo zemāks relatīvais mitrums starp vidi un spuldzi, jo zemāka ir mitruma temperatūra.
Faktori, kas maina temperatūru
Augstums
Augstums ir viens no faktoriem, kas maina temperatūru. Standarta novirze ir tāda, ka temperatūra pazeminās par 6,5°C uz kilometru, kas ir 1°C uz katriem 154 metriem.. Tas ir saistīts ar atmosfēras spiediena samazināšanos līdz ar augstumu, kas nozīmē zemāku siltumu uztverošo gaisa daļiņu koncentrāciju. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka šīs temperatūras izmaiņas ir atkarīgas arī no citiem faktoriem, piemēram, saules gaismas, vēja un mitruma.
Platums
Jo augstāks platuma grāds, jo zemāka temperatūra. Platums ir leņķiskais attālums no punkta uz Zemes virsmas līdz 0 grādu paralēlei (ekvatoram). Tā kā tas ir leņķiskais attālums, to mēra grādos.
Jo augstāks platums, tas ir, jo lielāks attālums līdz ekvatoram, jo zemāka temperatūra. Tas ir tāpēc, ka pie ekvatora Zemes virsma saņem saules starus perpendikulāri, savukārt uz poliem (maksimālie platuma grādiem) stari ierodas tangenciāli, uz īsāku laika periodu. Šī iemesla dēļ ekvatora tuvumā klimats sasilst, kamēr polios uzkrājas ledus.
Kontinentitāte
Vēl viens faktors, kas ietekmē temperatūru, ir attālums līdz okeānam, kas pazīstams kā kontinentalitāte. Gaiss, kas atrodas vistuvāk okeānam, ir mitrāks, tāpēc tas var ilgāk uzturēt stabilu temperatūru. Un otrādi, gaiss tālāk no okeāna ir sausāks, tāpēc temperatūras starpība starp dienu un nakti vai gaismu un ēnu ir lielāka. Tāpēc tuksneša reģionos var būt divdesmit grādu vai vairāk temperatūras diapazons.
Es ceru, ka, izmantojot šo informāciju, jūs varat uzzināt vairāk par temperatūras mērvienībām un to izmantošanu.