temperatuur

Füüsiline

2022

Selgitame, mis on temperatuur, kuidas seda mõõdetakse ja milliseid skaalasid kasutatakse. Samuti temperatuuride tüübid ja erinevused kuumusest.

Temperatuur on seotud külma ja kuumuse mõistega.

Mis on temperatuur?

Temperatuur on skalaarne suurus, mis on määratletud kui kineetilise energia hulk osakesed massist sooda, vedel või tahke. Mida suurem on osakeste kiirus, seda kõrgem on temperatuur ja vastupidi.

Temperatuuri mõõtmine on seotud külma (madalama temperatuuri) mõistega ja soojust (kõrgem temperatuur), mida võib tajuda instinktiivselt. Lisaks toimib temperatuur võrdlusväärtusena inimkeha normaalse soojuse määramisel, mida kasutatakse kehatemperatuuri hindamiseks. Tervis. Soojust kasutatakse ka keemilistes, tööstuslikes ja metallurgilistes protsessides.

Temperatuuri skaalad

Celsiuse skaalal on vee külmumispunkt 0 °C.

Temperatuuri mõõtmiseks on erinevat tüüpi skaalasid. Kõige tavalisemad on:

  • Celsiuse skaala. Tuntud ka kui "kraadiskaala", on see koos Fahrenheiti skaalaga enim kasutatud. Sellel skaalal on külmumispunkt Vesi võrdub 0 °C (null kraadi Celsiuse järgi) ja selle Keemispunkt 100°C juures.
  • 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 meede, mida tavaliselt kasutatakse teadus ja seab nullpunktiks "absoluutse nulli", mis tähendab, et objekt ei eralda soojust ja on võrdne -273,15 °C (soe kraadi).
  • Rankine'i skaala. See on Ameerika Ühendriikides tavaliselt kasutatav meede mõõtmine termodünaamiline temperatuur ja on määratletud Fahrenheiti kraadide mõõtmisega absoluutsest nullist kõrgemal, seega pole sellel negatiivseid ega miinusväärtusi.

Kuidas temperatuuri mõõdetakse?

Temperatuuri mõõdetakse termomeetriliste suurustega, st erinevate ühikutega, mis tähistavad temperatuuri erinevatel skaaladel. Selleks kasutatakse seadet, mida nimetatakse "termomeetriks", mida on mitut tüüpi, olenevalt nähtusest, mida tuleb mõõta, näiteks:

  • Dilatatsioon ja kontraktsioon. Mõõtmiseks on termomeetrid gaasid (gaasitermomeeter kuni Surve pidev), vedelikud (termomeeter elavhõbe) ja tahke (vedelkolonni termomeeter või bimetall), mis on elemendid, mis paisuvad kõrgel temperatuuril või tõmbuvad kokku madalal temperatuuril.
  • Elektritakistuse muutumine. Elektritakistused, st voolud elektronid mis liiguvad läbi juhtiva materjali, varieeruvad vastavalt saavutatavale temperatuurile. Selle mõõtmiseks kasutatakse elektritakistuse termomeetreid, näiteks andureid (põhinevad takistusel, mis suudab elektrilise kõikumise temperatuurimuutuseks muuta) ja termoelektrilisi termomeetreid (mis tekitavad liikumapaneva jõu).
  • Soojuskiirguse termomeeter. Tööstussektoris eralduvat kiirgusnähtust saab mõõta temperatuuriandurite abil, nagu infrapunapüromeetrid (väga madalate külmutustemperatuuride mõõtmiseks) ja optilised püromeetrid (ahjude ja metallide kõrgete temperatuuride mõõtmiseks).
  • Termoelektriline potentsiaal. Kahe liit metallid erinevatel temperatuuridel, mis on allutatud erinevatele temperatuuridele, tekitab elektromotoorjõu, mis muundatakse elektripotentsiaaliks ja mida mõõdetakse voltides.

Temperatuuri tüübid

Kui kehatemperatuur ületab 37 ° C, on inimesel palavik.

Temperatuure on erinevat tüüpi ja seetõttu mõõdetakse neid erinevate vahenditega, näiteks:

  • Toatemperatuuril. See on temperatuur, mida saab registreerida ruumides, kus inimene ja selle mõõtmiseks kasutatakse Celsiuse või Fahrenheiti väärtusi kasutavat keskkonnatermomeetrit.
  • Kehatemperatuur See on kehatemperatuur. Inimeste puhul peetakse normaalseks väärtuseks temperatuuri 36 °C ja kui temperatuur ületab 37 °C (või 98 °F), loetakse, et inimesel on palavik.

Muud tüüpi temperatuuri mõõtmised võimaldavad teil arvutada tuule jahedust, näiteks:

  • Kuiva temperatuur. See on ümbritseva õhu temperatuur, võtmata arvesse soojuskiirgust keskkond ja niiskus. Seda mõõdetakse erkvalgeks värvitud termomeetriga, et mitte kiirgust neelata.
  • Kiirgustemperatuur. See on suletud keskkonna pindade ja seinte temperatuur ning seda mõõdetakse pirntermomeetriga.
  • Niiske temperatuur. See on temperatuur, mida mõõdetakse varjus asuva termomeetriga, mille pirn on mähitud märja puuvillaga ja asub voolu all. õhku. Selle süsteemi kaudu aurustub puuvillas olev vesi ja soojus neeldub, mis põhjustab termomeetri poolt jäädvustatud temperatuuri languse võrreldes ümbritseva keskkonna temperatuuriga. Selle tulemuseks on õhuniiskuse mõõt, mida kasutatakse tuulekülma mõõtmiseks.

Erinevus kuumuse ja temperatuuri vahel

Soojus on energia, mis tekib aines molekulide liikumisel.

Kuigi soojus ja temperatuur on omavahel tihedalt seotud mõisted, pole need samad.

Mõned erinevused on järgmised:

  • Selle tähendus. Kuumus on soojusenergia seda tuleks mõista nii soojusülekanne, mis tekib siis, kui kahe keha vahel on temperatuuride erinevus. Sellel ülekandel on alati üks suund ja see toimub kõrgeima temperatuuriga kehast madalaima temperatuuriga kehasse. Temperatuur on seevastu mõõt Kineetiline energia keskmine molekulid mis moodustavad asja.
  • Tema sümbol. Kuumus on tähistatud tähega K ja temperatuur koos tähega T.
  • Selle mõju.Soojuse ülekandmine kehale tõstab selle temperatuuri. Temperatuur on selles kehas olevate osakeste keskmine kineetiline energia, mis tõuseb, kui sellele antakse soojust.
  • Teie edastus. Soojus kandub üle ühelt ainelt teisele ja võib levida juhtivuse, konvektsiooni või kiirguse teel. Sõltuvalt soojuse leviku tüübist on see saavutatud temperatuuritase.
  • Teie objekt mõõtmiseks. Soojust mõõdetakse kalorimeetriga ja temperatuuri mõõdetakse termomeetriga.
  • Teie mõõtühik. Soojust mõõdetakse džauli, kaloreid Y kilokaloreid. Temperatuuri mõõdetakse kraadides Kelvin (k), Celsiuse järgi (C) või Fahrenheiti järgi (F).

Temperatuuri näited

Mõned temperatuurinäited on järgmised:

  • Töötava auto mootori temperatuur on 85 °C.
  • Ümbritsev temperatuur, mida peetakse mugavaks, jääb vahemikku 20–25 °C.
  • Pitsa valmistamiseks sisse lülitatud ahju temperatuur on 180 ° C.
  • Keeduvee temperatuur on 100 ° C.
  • Keskmine kehatemperatuur on 36,5 ° C.
  • Temperatuur, mis saavutatakse tahkumine vee temperatuur kuni jääks muutumiseni on alla 0 °C.
  • Temperatuur, mida juhib elektriseadme sees paiknev pingeregulaator, hoiab ära selle ülekuumenemise või seadme kahjustamise.

Järgige:Soojusülekanne

!-- GDPR -->