lämpötila

Fyysinen

2022

Selitämme, mikä on lämpötila, miten se mitataan ja mitä vaakoja käytetään. Myös lämpötyypit ja lämmönerot.

Lämpötila liittyy kylmän ja lämmön käsitteeseen.

Mikä on lämpötila?

Lämpötila on skalaarisuure, joka määritellään kineettisen energian määränä hiukkasia massasta sooda, nestettä tai kiinteä. Mitä suurempi hiukkasten nopeus, sitä korkeampi lämpötila ja päinvastoin.

Lämpötilan mittaus liittyy käsitteeseen kylmä (alempi lämpötila) ja lämpöä (korkeampi lämpötila), joka voidaan havaita vaistomaisesti. Lisäksi lämpötila toimii viitearvona ihmiskehon normaalin lämmön määrittämisessä, jota käytetään arvioimaan ihmiskehon tiloja. Terveys. Lämpöä käytetään myös kemiallisissa, teollisissa ja metallurgisissa prosesseissa.

Lämpötila-asteikot

Celsius-asteikolla veden jäätymispiste on 0 °C.

Lämpötilan mittaamiseen on olemassa erilaisia ​​vaakoja. Yleisimmät ovat:

  • Celsius-asteikko. Tunnetaan myös nimellä "celsiusasteikko", se on eniten käytetty Fahrenheit-asteikon ohella. Tällä asteikolla jäätymispiste Vesi on 0 °C (nolla celsiusastetta) ja sen Kiehumispiste 100°C:ssa.
  • Fahrenheitin asteikko. Sitä käytetään useimmissa englanninkielisissä maissa. Tällä asteikolla veden jäätymispiste on 32 °F (kolmekymmentäkaksi Fahrenheit-astetta) ja sen kiehumispiste 212 °F:ssa.
  • Kelvinin asteikko. Se on mitta, jota yleensä käytetään tiede ja asettaa "absoluuttisen nollan" nollapisteeksi, mikä tarkoittaa, että esine ei luovuta lämpöä ja on yhtä suuri kuin -273,15 °C (celsiusastetta).
  • Rankinen asteikko. Sitä käytetään yleisesti Yhdysvalloissa mittaus termodynaaminen lämpötila ja se määritellään mittaamalla Fahrenheit-asteita absoluuttisen nollan yläpuolella, joten sillä ei ole negatiivisia tai miinusarvoja.

Miten lämpötila mitataan?

Lämpötilaa mitataan lämpösuuruuksilla, eli eri yksiköillä, jotka edustavat lämpötilaa eri asteikoissa. Tätä varten käytetään "lämpömittariksi" kutsuttua laitetta, jota on useita tyyppejä mitattavan ilmiön mukaan, esimerkiksi:

  • Laajentuminen ja supistuminen. Siellä on lämpömittareita mitattavaksi kaasut (kaasulämpömittariin Paine vakio), nesteitä (lämpömittari elohopea) ja kiinteä (nestepylväslämpömittari tai bimetalli), jotka ovat elementtejä, jotka laajenevat korkeissa lämpötiloissa tai supistuvat alhaisissa lämpötiloissa.
  • Sähkövastuksen vaihtelu. Sähkövastukset eli virtaukset elektroneja jotka liikkuvat johtavan materiaalin läpi, vaihtelevat saamansa lämpötilan mukaan. Sen mittaamiseen käytetään sähkövastuslämpömittareita, kuten antureita (perustuu vastukseen, joka pystyy muuttamaan sähköisen vaihtelun lämpötilan vaihteluksi) ja lämpösähköisiä lämpömittareita (jotka tuottavat käyttövoimaa).
  • Lämpösäteilylämpömittari. Teollisuuden säteilyilmiöitä voidaan mitata lämpötila-antureilla, kuten infrapunapyrometreillä (mittaa erittäin alhaisia ​​jäähdytyslämpötiloja) ja optisilla pyrometreillä (mittaa uunien korkeita lämpötiloja ja sulattaa metalleja).
  • Termosähköinen potentiaali. Kahden liitto metallit eri lämpötiloissa, synnyttää sähkömotorisen voiman, joka muunnetaan sähköpotentiaaliksi ja mitataan voltteina.

Lämpötilatyypit

Jos ruumiinlämpö ylittää 37 °C, henkilö kärsii kuumeesta.

Lämpötilatyyppejä on erilaisia, ja siksi ne mitataan erilaisilla työkaluilla, kuten:

  • Huonelämpötila. Se on lämpötila, joka voidaan rekisteröidä tiloihin, joissa ihminen ja sen mittaamiseen käytetään Celsius- tai Fahrenheit-arvoja käyttävää ympäristölämpömittaria.
  • Ruumiinlämpö Se on kehon lämpötila. 36 °C:ta pidetään normaaliarvona ihmiselle, ja jos lämpötila ylittää 37 °C (tai 98 °F), henkilöllä katsotaan olevan kuumetta.

Muuntyyppisten lämpötilamittausten avulla voit laskea tuulen jäähdytyksen, esimerkiksi:

  • Kuiva lämpötila. Se on ympäristön lämpötila ottamatta huomioon lämpösäteilyä ympäristöön ja kosteus. Se mitataan kirkkaan valkoiseksi maalatulla polttimolämpömittarilla, jotta se ei absorboi säteilyä.
  • Säteilylämpötila. Se on suljetun ympäristön pintojen ja seinien lämpötila, jota mitataan polttimolämpömittarilla.
  • Kostea lämpötila. Se on lämpötila, joka mitataan varjossa sijaitsevalla lämpömittarilla, jonka lamppu on kääritty kosteaan puuvillaan ja sijaitsee virran alla ilmaa. Tämän järjestelmän kautta puuvillassa oleva vesi haihtuu ja lämpö imeytyy, mikä aiheuttaa lämpömittarin sieppaaman lämpötilan laskun suhteessa ympäristön lämpötilaan. Tämä johtaa ilman kosteuden mittaan, jota käytetään tuulen kylmyyden mittaamiseen.

Lämmön ja lämpötilan ero

Lämpö on energiaa, joka syntyy molekyylien liikkumisesta aineessa.

Vaikka lämpö ja lämpötila liittyvät läheisesti toisiinsa, ne eivät ole sama asia.

Jotkut erot ovat:

  • Sen tarkoitus. Kuumuus on lämpöenergia se pitäisi ymmärtää näin lämmönsiirto, joka tapahtuu, kun kahden kappaleen välillä on lämpötilaero. Tällä siirrolla on aina yksi suunta ja se tapahtuu korkeimman lämpötilan kehosta alhaisimpaan. Lämpötila toisaalta on mitta Kineettinen energia keskimäärin molekyylejä jotka muodostavat asia.
  • Hänen symbolinsa. Lämpöä edustaa kirjain K ja lämpötila kirjaimella T.
  • Sen vaikutus.Lämmön siirtyminen kehoon nostaa sen lämpötilaa. Lämpötila on siinä kappaleessa olevien hiukkasten keskimääräinen kineettinen energia, joka kasvaa, jos sille annetaan lämpöä.
  • Sinun lähetyksesi. Lämpö siirtyy aineesta toiseen ja voi levitä johtuen, konvektiosta tai säteilystä. Lämmön leviämisen tyypistä riippuen se on saavutettu lämpötilataso.
  • Mittauskohteesi. Lämpöä mitataan kalorimetrillä ja lämpötila mitataan lämpömittarilla.
  • Sinun mittayksikkösi. Lämpö mitataan joulea, kaloreita Y kilokaloreita. Lämpötila mitataan asteina Kelvin (k), Celsius (C) tai Fahrenheit (F).

Esimerkkejä lämpötilasta

Joitakin esimerkkejä lämpötiloista ovat:

  • Käynnissä olevan auton moottorin lämpötila on 85 °C.
  • Ympäristön lämpötila, jota pidetään mukavana, on 20 °C - 25 °C.
  • Pizzan valmistukseen kytketyn uunin lämpötila on 180 °C.
  • Kiehumisveden lämpötila on 100 °C.
  • Keskimääräinen ruumiinlämpö on 36,5 astetta.
  • Lämpötila saavuttaa jähmettyminen veden jäätymispisteeseen asti, on alle 0 °C.
  • Lämpötila, jota ohjataan sähkölaitteen sisällä sijaitsevalla "jännitesäätimellä", estää sitä ylikuumenemasta tai vahingoittamasta laitetta.

Seuraa:Lämmönsiirto

!-- GDPR -->