2. Температура воздуха. Измерение температуры
Температура воздуха — один из самых изменчивых показателей состояния воздуха. Её измеряют с помощью термометра (от греческого термо — «тепло», метрон — «мера»). Единица измерения — градус . Термометры бывают ртутные или спиртовые (при температуре \(-38\) °С ртуть замерзает).
Существуют разные шкалы измерения температуры: Цельсия ( °С ), Кельвина ( К ), Фаренгейта ( °F ).
\(0 °С = 273,15 К;\)
\(°С = (°F — 32) · 5/9.\)
По данным наблюдений за определённый период вычисляют средние (за сутки, неделю, месяц, год), максимальные и минимальные температуры , а также амплитуду температур .
Суточная амплитуда — разность между самой высокой и самой низкой температурами воздуха за сутки.
Годовая амплитуда — разница между среднемесячными температурами самого тёплого и самого холодного месяцев.
Как вычислить температуру
Определение температуры воздуха в зависимости от высоты
Известно, что на высоте 750 метров над уровнем моря температура составляет +22 о С. Определите температуру воздуха на высоте:
а) 3500 метров над уровнем моря
б) 250 метров над уровнем моря
Нам известно, что при изменении высоты на 1000 метров (1 км) температура воздуха изменяется на 6 о С. Причём, при увеличении высоты температура воздуха понижается, а при уменьшении — повышается.
а) 1. Определим разницу высот: 3500 м -750 м = 2750 м = 2,75 км
2. Определим разницу температур воздуха: 2,75 км × 6 о С = 16,5 о С
3. Определим температуру воздуха на высоте 3500 м: 22 о С — 16,5 о С = 5 ,5 о С
Ответ: на высоте 3500 м температура воздуха составляет 5,5 о С.
б) 1. Определим разницу высот: 75 0 м -250 м = 500 м = 0,5 км
2. Определим разницу температур воздуха: 0,5 км × 6 о С = 3 о С
3. Определим температуру воздуха на высоте 250 м: 22 о С + 3 о С = 25 о С
Ответ: на высоте 250 м температура воздуха составляет 25 о С.
Как измерить температуру, если под рукой нет градусника
Сопли текут, голова болит, но непонятно, есть ли температура. И градусника, как назло, нет под рукой. Что нужно делать в таких случаях, Doctorpiter ответил врач-терапевт Олег Абакумов. Tengri Lifestyle рассказывает подробнее.
Иногда все очевидно: у человека сильный жар, лоб словно пылает, его начинает морозить — так организм борется с вирусом. Очевидно, что температура высокая. Врачи советуют поплотнее укутать заболевшего в одеяла и дать как следует пропотеть — точно должно стать лучше.
Однако бывают ситуации, когда не всегда понятно, поднялась ли температура. Вроде бы все симптомы есть, но самочувствие пока что еще ничего, кто-то и работать может. Конечно, тут на помощь придет проверенный ртутный градусник. Но его иногда может не быть под рукой, а электронные не всегда точны и часто ломаются.
Терапевт Олег Абакумов рассказал о проверенном способе, который поможет точно узнать, поднялась ли у вас температура. Он подходит и детям, и взрослым.
«Вам необходимо измерить пульс. То есть засечь на таймере 60 секунд, приложить пальцы к запястью заболевшего и посчитать, сколько толчков будет совершено за этот период. Повышение температуры на 1 градус равно плюс 10 ударов в минуту. То есть, если вы насчитали, что у заболевшего на 20 ударов больше, смело прибавляйте 2 градуса. А это уже 38, довольно серьезный показатель», — рассказал он.
У взрослых и детей старше 10 лет норма — 60-80 ударов минуту. Таким образом, пульс 90 может говорить о температуре 37,5, а 100 — 38,5 градуса. У дошкольников норма до 120; у детей от года до двух — до 130; малыши до года — до 160.
«И не забываем про старые проверенные способы: потрогать лоб, спину, живот, они должны быть горячее обычного. При высокой температуре также могут покраснеть щеки, особенно у детей. И, конечно же, если человек трясется, жалуется на сильную головную боль и никак не может согреться, то температуру нужно сбивать», — заключил Абакумов.
Ранее мы рассказывали, какие признаки на коже сигнализируют о слишком густой крови.
О различных температурных шкалах
Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково — градусами.
Из того, что температура — это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах (т.е. в системе СИ в джоулях). Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно-кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах — градусах.
Шкала Кельвина
В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.
Шкала Цельсия
В быту используется шкала Цельсия, в которой за 0 принимают точку замерзания воды, а за 100° точку кипения воды при атмосферном давлении. Поскольку температура замерзания и кипения воды недостаточно хорошо определена, в настоящее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен кельвину, абсолютный ноль принимается за −273,15 °C. Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь. Ноль Цельсия — особая точка для метеорологии , поскольку замерзание атмосферной воды существенно всё меняет.
Шкала Фаренгейта
В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.
В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F — 32), то есть изменение температуры на 1 °F соответствует изменению на 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.
Шкала Реомюра
Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.
Единица — градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)
В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.
Пересчёт температуры между основными шкалами
Кельвин
Цельсий
Фаренгейт
Кельвин (K)
Цельсий (°C)