Temperatura je fizička veličina koja se odnosi na prosječnu kinetičku energiju čestica koje čine objekt ili sistem. Što je veća kinetička energija, to je viša temperatura. Temperaturu također nazivamo našim senzornim iskustvom vlastitog tijela i vanjske okoline, na primjer, kada dodirujemo predmete ili osjećamo zrak. Međutim, ovisno o kontekstu, postoje različite vrste temperaturnih jedinica.
U ovom članku ćemo govoriti o različitim tipovima temperaturnih jedinica, njihovim karakteristikama, mnogima i njihovoj važnosti.
Temperaturne skale i jedinice
Postoje različite vrste vaga za mjerenje temperature. Najčešći su:
- Celzijeva temperaturna skala. Poznata i kao "centigradska skala" i najčešće se koristi. Na ovoj skali, tačka smrzavanja vode je jednaka 0 °C (nula stepeni Celzijusa), a tačka ključanja je 100 °C.
- Farenhajtova skala. Ovo je mjera koja se koristi u većini zemalja engleskog govornog područja. Na ovoj skali, voda ima tačku smrzavanja od 32°F (trideset dva stepena Farenhajta) i tačku ključanja od 212°F.
- Kelvinova skala. To je uobičajena metoda mjerenja u nauci, a „apsolutna nula“ je postavljena kao nulta tačka, odnosno objekat ne emituje toplotu, što je ekvivalentno -273,15 °C (Celzijusa).
- Rankinova skala. To je uobičajeno korišćeno merenje termodinamičke temperature u Sjedinjenim Državama i definisano je kao mera stepeni Farenhajta iznad apsolutne nule, tako da nema negativnih ili nižih vrednosti.
Kako se mjeri temperatura?
- Temperatura se mjeri temperaturnom skalom, tj. različite jedinice predstavljaju temperature na različitim skalama. Za to se koristi uređaj pod nazivom "termometar" koji je različitih tipova u zavisnosti od pojave koja se meri, kao što su:
- ekspanzija i kontrakcija. Termometri postoje za mjerenje plinova (termometri plinskog konstantnog tlaka), tekućina (živinih termometara) i čvrstih tvari (tečni ili bimetalni cilindrični termometri), koji su elementi koji se šire na visokim temperaturama ili skupljaju na niskim temperaturama.
- promjena otpora. Otpor se mijenja u zavisnosti od temperature koju postižu. Za mjerenje se koriste otporni termometri, kao što su senzori (bazirani na otporu koji mogu pretvoriti električnu promjenu u promjenu temperature) i piroelektrici (generiraju pokretačku silu).
- Termometar toplotnog zračenja. Pojave zračenja koje emituje industrijski sektor mogu se mjeriti temperaturnim senzorima kao što su infracrveni pirometri (za mjerenje vrlo niskih temperatura hlađenja) i optički pirometri (za mjerenje visokih temperatura u pećima i rastopljenim metalima).
- termoelektrični potencijal. Kombinacija dva različita metala na koje utiču različite temperature stvara elektromotornu silu, koja se pretvara u električni potencijal i mjeri u voltima. Ovaj fenomen je fundamentalan za razumijevanje načina na koji se mjere temperature u različitim kontekstima, kao što je u klimatske promjene.
Mjerenje jedinica temperature
Kada govorimo o temperaturi, mislimo na određenu količinu toplote koju tijelo apsorbuje ili oslobađa. Važno je ne miješati temperaturu sa toplotom . Toplota je oblik energije koji se prenosi. Tijelo ili sistem nikada ne posjeduje toplotu; apsorbuje je ili oslobađa. Umjesto toga, ima temperaturu povezanu s tim protokom toplote.
Sa stanovišta fizike, toplota koja se prenosi na sistem ili telo proizvodi molekularnu aktivnost, agitaciju (ili kretanje) molekula. Kada mjerimo temperaturu, mjerimo kretanje koje osjetilno percipiramo kao toplinu, a zapravo je kinetička energija.
Mjerenje temperature je fundamentalno u mnogim oblastima nauke, tehnologije, industrije i medicine . U industriji je, na primjer, mjerenje temperature neophodno u proizvodnim procesima, gdje je potrebno kontrolisati temperaturu materijala i proizvoda kako bi se osigurala kvalitetna proizvodnja. Mjerenja temperature se također vrše prilikom konzerviranja hrane i lijekova, jer mogu uticati na kvalitet i sigurnost proizvoda. Dakle, promjene temperature mogu uticati na klimatske promjene , što je direktno povezano sa zdravljem stanovništva.
U medicini je važan alat za dijagnosticiranje i liječenje bolesti. Groznica je znak da se tijelo bori protiv infekcije ili druge bolesti. Mjerenje tjelesne temperature može pomoći u utvrđivanju da li osoba ima groznicu i, prema tome, da li joj je potreban medicinski tretman.
Mjerenje temperature je vrlo uobičajeno u nauci i istraživanju. U fizici se temperatura koristi za mjerenje toplotne energije materijala, što može imati implikacije na električnu provodljivost, viskoznost i druge aspekte ponašanja materijala. U astronomiji, mjerenje temperature nebeskih tijela može pomoći naučnicima da bolje razumiju sastav i evoluciju objekata u svemiru. Među proučavanim fenomenima je i otkriće novih planeta.
temperaturne vrste
Temperatura se deli na:
- Temperatura suvog. To je temperatura zraka bez uzimanja u obzir njegovog kretanja ili postotka vlažnosti. Mjeri se bijelim živinim termometrom kako bi se spriječilo da apsorbira zračenje. U stvari, to je temperatura koju mjerimo živinim termometrom.
- temperatura zračenja. Mjeri toplinu koju emituju objekti, uključujući sunčevo zračenje. Dakle, temperatura zračenja će varirati u zavisnosti od toga da li snimate na suncu ili u hladu.
- vlažna temperatura. Za mjerenje ove temperature, sfera termometra je umotana u vlažan pamuk. Stoga, ako je vlažnost okoline visoka, suva i vlažna temperatura će biti iste, ali što je niža relativna vlažnost između okoline i sijalice, to je niža vlažna temperatura.
Faktori koji mijenjaju temperaturu
Nadmorska visina
Nadmorska visina je jedan od faktora koji utiču na temperaturu. Standardna devijacija je da se temperatura smanjuje za 6,5°C po kilometru, što je 1°C na svakih 154 metra . To je zbog smanjenja atmosferskog pritiska sa nadmorskom visinom, što znači nižu koncentraciju čestica u vazduhu koje zadržavaju toplotu. Međutim, važno je napomenuti da ova promjena temperature zavisi i od drugih faktora kao što su sunčeva svetlost, vetr i vlažnost. Uticaj nadmorske visine je značajan kod pojava kao što su hladni talasi.
Latitude
Što je geografska širina veća, to je niža temperatura. Geografska širina je ugaona udaljenost od tačke na površini Zemlje do paralele od 0 stepeni (ekvator). Budući da je to ugaona udaljenost, mjeri se u stepenima.
Što je veća geografska širina, odnosno veća udaljenost od ekvatora, to je temperatura niža. To je zato što na ekvatoru Zemljina površina prima sunčeve zrake okomito, dok na polovima (najvišim geografskim širinama) zraci stižu tangencijalno u kraćem vremenskom periodu. Iz tog razloga, blizu ekvatora, klima se zagrijava, dok se led nakuplja na polovima. Ova temperaturna razlika je ključna za razumijevanje klimatskih promjena.
Kontinentalnost
Još jedan faktor koji utiče na temperaturu je udaljenost od okeana, poznata kao kontinentalnost. Zrak bliže okeanu je vlažniji, pa može duže održavati stabilnu temperaturu. Suprotno tome, zrak dalje od okeana je suši, pa je temperaturna razlika između dana i noći, ili svjetla i sjene, veća. Stoga u pustinjskim regijama mogu postojati temperaturni rasponi od dvadeset stepeni ili više.
Nadam se da uz ove informacije možete saznati više o temperaturnim jedinicama i njihovoj upotrebi.