Що таке температура, як її вимірюють і навіщо?

Для метеорології, науки, вивчення зміни клімату та екосистем та, в цілому, для повсякденного життя, важливо знати температуру. Температура - це фізична властивість, яку можна виміряти, та її корисність величезна розуміння багатьох речей цій планеті.

Він також вважається важливою метеорологічною змінною, тому ми збираємось виділити всі характеристики температури. Що потрібно знати про температуру?

Температура та її значення

У світі добре відомо, що температура - одна з величин, інші використовуються для опису та пояснення стану атмосфери. У новинах, коли йдеться про погоду, завжди є розділ, присвячений температурам, які ми матимемо, бо це важливо для пояснення метеорологічного стану нашого регіону. Температура змінюється протягом дня, в похмурі дні або за вітру, вночі, від сезону до сезону, в різних місцях і т.д. Д. У нас ніколи не буде рівної та стабільної температури протягом багатьох годин.

Іноді ми виявляємо, що взимку температура опускається нижче 0 ° C, а влітку у багатьох місцях (і все частіше через глобальне потепління) вони підвищуються і піднімаються вище 40 ° C. У фізиці температура описується як величина, пов'язана з як швидко частинки, що становлять матерію, повинні рухатися. Чим більше перемішуються ці частинки, тим вище температура. Ось чому, коли нам холодно, ми потираємо руки, оскільки постійне тертя і рух частинок, що становлять нашу шкіру, викликає підвищення температури, і ми зігріваємось.

Як ми вимірюємо температуру?

Щоб мати змогу виміряти температуру, ми повинні ґрунтуватися на властивостях матерії, коли вони змінюються внаслідок змін у ній. Тобто донедавна температура вимірювалася ртутними термометрами, заснований на розширенні металевої ртуті у разі підвищення температури. Таким чином, за шкалою градусів Цельсія ми можемо дізнатися скільки градусів температури ми знаходимося або який матеріал.

Інші методи вимірювання температури, засновані на властивостях речовини, - це аналіз електричного опору деяких матеріалів, обсягу тіла, кольору об'єкта тощо.

Максимальні та мінімальні температури у метеорології

Метеорологи часто говорять про максимальні та мінімальні температури. А в метеорології дуже часто говорять про максимальна та мінімальна температури, найвищих та найнижчих значень, зареєстрованих за певний період часу і т. д. За допомогою цих вимірювань створюються записи температури, які використовуються для вимірювання характеристик клімату регіону. Ось чому, коли ми говоримо про погоду, ми говоримо про метеорологію, а коли ми говоримо про температури та глобальне потепління, ми говоримо про клімат.

Для вимірювання цих екстремальних температур використовуються термометри максимуму та мінімуму.

• Максимальний термометр складається із звичайного термометра., Трубка якого має заслінку всередині поруч із резервуаром: при підвищенні температури ртуть в резервуарі розширюється з достатньою силою, щоб подолати опір, якому чинить опір заслінки.З іншого боку, коли температура падає і маса ртуті стискається, стовпчик розривається, залишаючи таким чином свій вільний кінець у найбільш просунутому положенні, яке він займав протягом усього інтервалу.
• Мінімальний градусник - спиртовий і він має покажчик емалі, зануреної в рідину всередині. При підвищенні температури спирт проходить між стінками трубки та покажчиком, і він не переміщається; З іншого боку, коли температура знижується, спирт захоплює покажчик у зворотному напрямку, тому що він стикається з великим опір виходу з рідини. Таким чином, положення індексу вказує на найнижчу досягнуту температуру.

В яких одиницях ми вимірюємо температуру?

Практично всім фізичних величин існують різні одиниці виміру залежно від масштабу, у якому ви хочете виміряти. Температура не є винятком, тому ми маємо три одиниці вимірювання температури:

• Шкала у градусах Цельсія (°C): Він складається з регулярного розподілу на 100 інтервалів, де 0 відповідає температурі замерзання води, а 100 - її температурі кипіння. Він виявляється у градусах Цельсія і використовується нами зазвичай.
• Шкала Фаренгейта (ºF): Він зазвичай використовується у США. Градуювання термометра становить від 32ºF (відповідає 0ºC) до 212ºF (відповідає 100ºC).
• Шкала Кельвіна (K): Це шкала, яка найбільше використовується вченими. Це шкала, яка має негативних значень температури, та її нуль перебуває у стані, у якому частинки, складові матеріал, не переміщуються. Точка кипіння води відповідає 373 K, а точка замерзання - 273 K. Отже, зміна на 1 градус за шкалою Кельвіна аналогічна до зміни на 1 градус за шкалою Цельсія.

Як ми дізнаємось, що добре вимірюємо температуру?

Одна з важливих речей, які слід враховувати під час вимірювання температури повітря: знати, де ми повинні розмістити термометр точно та правильно виміряти значення температури. Залежно від площі та висоти, на якій ми його розміщуємо, це може спричинити у нас різні проблеми. Наприклад, якщо ми помістимо його біля стіни, він вимірюватиме її температуру; якщо він зазнає впливу вітру, він відзначить одне значення, а якщо він захищений, він відмітить інше; якщо він знаходиться під прямим впливом сонця, він поглинатиме сонячне випромінювання і нагріватиметься без втручання повітря, що вказує на температуру вище, ніж у повітря.

Щоб уникнути всіх цих проблем і щоб метеорологи в усьому світі могли порівнювати свої виміри один з одним та мати надійні дані, Всесвітня метеорологічна організація розробила керівні принципи для рівного вимірювання температури у всіх країнах світу. Термометри Вони повинні бути вентильованими, захищеними від атмосферних опадів та прямого сонячного випромінювання та на певній висоті від землі. (щоб енергія, поглинена землею протягом дня, не впливала на виміри).

Як бачите, температура – ​​це фундаментальна метеорологія, і саме завдяки цим температурним записам виходять дані про клімат планети. Спостерігаючи за змінами клімату, які виробляють люди, ми можемо діяти в найбільш постраждалих місцях.

Якщо ви хочете дізнатися, як розраховується теплове відчуття, не соромтеся натиснути тут:

Температура (фізична)

У цій статті ви дізнаєтеся, що таке температура у фізиці, які одиниці вимірювання температури та як конвертувати значення температури між різними одиницями. Крім того, можна конвертувати різні термометричні шкали за допомогою онлайн-калькулятора.

Що таке температура?

У фізиці температура визначається як скалярна величина, що вимірює внутрішню енергію тіла. Точніше, температура тіла свідчить про імпульс його частинок. Таким чином, що вище температура системи, то сильніше вібрують її частинки.

Таким чином, тіло називається гарячим, коли його температура висока, тобто коли його частинки рухаються швидше. З іншого боку, тіло холодне, коли температура низька, отже, його частинки мало рухаються.

Температура – ​​це фізична величина, здатна змінювати різні характеристики матеріалів, оскільки багато властивостей залежить від температури. Такі як обсяг, тиск, розчинність, електропровідність тощо. буд.

Логічно, що поняття температури дуже важливе для термодинаміки, оскільки це розділ фізики, що вивчає теплообмін та способи використання теплової енергії.

Одиниці вимірювання температури

Три найчастіше використовувані одиниці вимірювання температури :

• Градуси Цельсія – одиниці, засновані на температурах плавлення та кипіння води, які становлять 0°C та 100°C відповідно.
• Градуси Фаренгейта : одиниця температури, що використовується у більшості країн англосаксонського походження. 1,8 градуси за Фаренгейтом рівні 1 градусу Цельсія.
• Кельвін : одиниця температури, нуль якої відповідає абсолютному нулю температури. Це одиниця температури міжнародної системи одиниць (СІ). Одна одиниця шкали Кельвіна еквівалентна одному градусу за Цельсієм.

➤ Ви можете використовувати калькулятор нижче, щоб перевести різні одиниці вимірювання температури.

З іншого боку, одиниці температури можна класифікувати на основі еталонного значення, яке використовують для абсолютної нульової температури:

• Одиниця абсолютної температури : за нуль шкали приймає абсолютний нуль температури. Наприклад, шкала Кельвіна.
• Одиниця відносної температури : нуль шкали - це точка, відмінна від абсолютного нуля температури. Наприклад, шкала Цельсія.

Градус Цельсія

Градуси Цельсія , що раніше називалися градусами Цельсія є найбільш використовуваною шкалою в повсякденному житті в усьому світі. Символ шкали Цельсія є ºC.

Хоча офіційно його більше не слід називати градусом Цельсія, ця назва досі використовується для позначення значення температури. Однак єдиною загальноприйнятою назвою є градус Цельсія.

Як ви розумієте, ім'я Андерса Цельсія було надано цій температурній шкалі на честь вкладу цього фізика в науку.

Кельвін

Кельвін - Одиниця температури Міжнародної системи одиниць (СІ). Тому термометрична шкала Кельвіна є найбільш широко використовуваною одиницею у фізиці та техніці.

За шкалою Кельвіна абсолютний нуль збігається з нулем шкали. Таким чином, відсутність температури становить 0 кельвінів (-273,15 ºC).

Символом температури в Кельвінах є велика буква До, наприклад 300 До.

Градус Фаренгейта

Шкала Фаренгейта була винайдена фізиком Деніелом Габріелем Фаренгейтом у 1724 році і є найбільш широко використовуваною одиницею температури у більшості англосаксонських країн та Пуерто-Ріко.

Символом температури у градусах Фаренгейта є ºF.Наприклад, якщо температура становить 75 градусів за Фаренгейтом, напишіть 75°F.

Перетворення між одиницями вимірювання температури

Щоб перетворити значення температури, виражене в термометричній шкалі, та перетворити його на іншу одиницю температури, необхідно використовувати формули наступної таблиці:

Якщо у вас є питання про те, як перетворити температуру між двома різними термометричними шкалами, ви можете використовувати онлайн-калькулятор трохи нижче.

Калькулятор для переведення одиниць температури

Щоб полегшити перехід між різними одиницями вимірювання температури, ви можете використовувати наступний конвертер онлайн, за допомогою якого ви можете перетворити значення температури між різними термометричними одиницями Цельсія, Кельвіна, Фаренгейта і Ренкіна.

Щоб скористатися калькулятором, необхідно вибрати одиниці вимірювання введеної температури, написати її значення, використовуючи точку (.) як десятковий роздільник, а потім натиснути кнопку «Конвертувати».

Як вимірюється температура?

Після того, як ми побачили визначення температури та які одиниці виміру температури найчастіше використовуються, давайте подивимося, як виміряти температуру тіла.

Температуру тіла вимірюють термометром - Приладом, спеціально призначеним для визначення температури тіла або об'єкта.

Дія термометра полягає в зміні термометричної величини, тобто зміні якості, залежить від температури. Наприклад, ртутний термометр визначає температуру тіла на основі розширення ртуті всередині, тому чим більше розширення, тим вища температура тіла.

Майте на увазі, що існують різні типи термометрів, тому кожен із них вимірює температуру по-своєму. Але всі вони ґрунтуються на зміні термометричної величини.

Різниця між температурою та теплом

Нарешті, ми побачимо, у чому різниця між температурою та теплом, оскільки це два тісно пов'язані фізичні поняття, але мають різні значення.

У фізиці тепло — це теплова енергія, яка передається від однієї термодинамічної системи до іншої, коли вони не перебувають у тепловій рівновазі. Точніше тепло завжди перетікає від тіла з більш високою температурою до тіла з нижчою температурою, оскільки перше має більш високу внутрішню енергію.

Тому у фізиці різниця між температурою та теплотою полягає в тому, що температура - це величина, що вимірює теплову енергію тіла, а тепло - це передача теплової енергії від одного тіла до іншого.