Zrozumienie temperatury i jej zmian

Ciepło jest formą energii. Na przykład ciepło ze światła słonecznego może podnieść temperaturę ciała i spowodować, że się pocimy. Do pomiaru zmian temperatury możemy użyć termometru. Sam termometr składa się z kilku typów. Na przykład termometry kliniczne służą do pomiaru temperatury ciała ludzkiego, a termometry laboratoryjne służą do pomiaru temperatury obiektów innych niż ciało ludzkie. Ale co oznacza temperatura? A co to znaczy zmiana temperatury?

Temperatura to termin używany do określania stopni. Przyrządem pomiarowym używanym do pomiaru temperatury jest termometr. Temperatura może powodować rozszerzanie się obiektów, czy to wydłużanie, szerokie rozszerzanie, czy zwiększanie objętości.

Mówiąc najogólniej, możemy grupować obiekty na podstawie temperatury w gorące i zimne przedmioty. Oba, oczywiście, często spotykamy w życiu codziennym. Gorące przedmioty, takie jak wrząca woda lub aluminiowa patelnia na płonącym piecu. Tymczasem często spotykane zimne przedmioty to lody i kostki lodu. Co powoduje, że przedmioty mają wysoką lub niską temperaturę?

Okazuje się, że na temperaturę obiektu ma wpływ ciepło. Ciepło to forma energii, która jest przesyłana między dwoma lub więcej systemami lub systemami a ich otoczeniem na podstawie różnicy temperatur między nimi. Wpływ ciepła może powodować zmiany temperatury, zmiany wielkości, zmiany kształtu i zmiany chemiczne.

Transfer ciepła

Transfer ciepła składa się z przewodzenia, konwekcji i promieniowania.

Przewodzenie to proces wymiany ciepła, w którym ciepło jest przenoszone z cieplejszego końca do chłodniejszego końca obiektu bez ruchu cząsteczek. Przenoszenie ciepła w ciałach stałych odbywa się na zasadzie przewodzenia.

(Przeczytaj także: Rzeczy, które musisz wiedzieć o temperaturze i upale)

Jednym z przykładów jest sytuacja, gdy wrzucamy aluminiową łyżkę do wrzącej wody. Mimo że łyżkowa część łyżeczki jest zanurzona w wodzie, czujemy ciepło na rączce. Materiały zdolne do przewodzenia ciepła, takie jak żelazo i aluminium, nazywane są przewodnikami. Tymczasem złe przewodniki nie są w stanie prawidłowo przewodzić energii cieplnej, na przykład szkła i plastiku. Materiały te są znane jako izolatory.

Konwekcja jest przenoszeniem ciepła w płynie z wyższej temperatury do niższej w wyniku ruchu płynu. Konwekcja może wystąpić w cieczach i gazach. Przemieszczeniu konwekcyjnemu towarzyszy przemieszczenie cząstek, więc nie ma możliwości wystąpienia ciał stałych.

Konwekcja może wystąpić z powodu różnic gęstości spowodowanych ogrzewaniem. Gęstość zimnego przedmiotu jest większa niż gorącego przedmiotu. Przykładem wymiany ciepła przez konwekcję jest gotowanie wody. Woda na dole najpierw się nagrzeje, a potem przesunie się na górę. Woda na górze jest chłodniejsza i ma większą masę obiektów niż ciepła woda, więc opada pod wpływem grawitacji.

Wreszcie, przenoszenie ciepła może zachodzić poprzez promieniowanie. Promieniowanie występuje, gdy wymiana ciepła nie wymaga żadnego medium, na przykład światła słonecznego docierającego do ziemi. Między słońcem a ziemią jest tylko próżnia, ale nadal możemy poczuć energię cieplną słońca.

Termometr

Istnieje wiele narzędzi służących do pomiaru zmian temperatury, z których jednym jest termometr. Temperaturę ustala się, odczytując poziom cieczy w termometrze za pomocą skali stopni znajdującej się na termometrze. Ale teraz istnieje wiele termometrów cyfrowych, które bezpośrednio pokazują liczbę stopni zmierzonej temperatury. Tradycyjne termometry wykorzystują zasadę rozszerzania się substancji pod wpływem energii cieplnej.

Istnieją trzy rodzaje termometrów do pomiaru temperatury, mianowicie termometry kliniczne, termometry laboratoryjne i termometry maksimum-minimum.

Termometr kliniczny powszechnie używany do pomiaru temperatury ciała ludzkiego i ma ograniczony zakres. W wysokich temperaturach szkło i rtęć w termometrze rozszerzają się do poziomu, który prowadzi do pęknięcia termometru. Termometry kliniczne nie mogą być używane do pomiaru ekstremalnych temperatur, takich jak obszary pożaru, ponieważ szkło może się stopić.

Termometr laboratoryjny służy do pomiaru temperatury obiektów innych niż ludzkie ciało. Zakres temperatur od -10oC do 110oC. Ostatnim typem termometru jest termometr maksimum-minimum, który służy do pomiaru maksymalnej i minimalnej temperatury w ciągu dnia. Zwykle używany do pomiaru pogody.

Najnowsze posty