- מהי טמפרטורה?
- סולמות טמפרטורה
- איך מודדים את הטמפרטורה?
- סוגי טמפרטורה
- הבדל בין חום לטמפרטורה
- דוגמאות לטמפרטורה
אנו מסבירים מהי טמפרטורה, כיצד היא נמדדת ובאילו קשקשים משתמשים. כמו כן, סוגי טמפרטורות והבדלים עם חום.
מהי טמפרטורה?
טמפרטורה היא כמות סקלרית המוגדרת ככמות האנרגיה הקינטית של חלקיקים של מסה סודה, נוזל אוֹ מוצק. ככל שמהירות החלקיקים גבוהה יותר, כך הטמפרטורה גבוהה יותר ולהיפך.
מדידת טמפרטורה קשורה לרעיון של קור (טמפרטורה נמוכה יותר) ושל חוֹם (טמפרטורה גבוהה יותר), אשר ניתן לתפוס באופן אינסטינקטיבי. בנוסף, הטמפרטורה משמשת כערך ייחוס לקביעת החום התקין של גוף האדם, מידע המשמש להערכת מצבים של בְּרִיאוּת. חום משמש גם לתהליכים כימיים, תעשייתיים ומטלורגיים.
סולמות טמפרטורה
ישנם סוגים שונים של מאזניים למדידת טמפרטורה. הנפוצים ביותר הם:
- סולם צלזיוס. ידוע גם בשם "סולם צלזיוס", הוא הנפוץ ביותר יחד עם סולם פרנהייט. בקנה מידה זה, נקודת הקיפאון של ה מים שווה ל-0 מעלות צלזיוס (אפס מעלות צלזיוס) ושלו נקודת רתיחה ב-100 מעלות צלזיוס.
- סולם פרנהייט. זהו המדד המשמש ברוב המדינות דוברות האנגלית. בקנה מידה זה, נקודת הקיפאון של המים מתרחשת ב-32 מעלות פרנהייט (32 מעלות פרנהייט) ונקודת הרתיחה שלהם ב-212 מעלות פרנהייט.
- סולם קלווין. זוהי המדד שבדרך כלל משתמשים בו מַדָע ומגדיר "אפס מוחלט" כנקודת האפס, כלומר החפץ אינו פולט שום חום ושווה ל-273.15 מעלות צלזיוס (מעלות צלזיוס).
- סולם רנקין. זהו המדד הנפוץ בארצות הברית עבור מדידה טמפרטורה תרמודינמית ומוגדרת על ידי מדידת מעלות פרנהייט מעל האפס המוחלט, כך שאין לה ערכים שליליים או מתחת לאפס.
איך מודדים את הטמפרטורה?
הטמפרטורה נמדדת בגדלים תרמומטריים, כלומר, יחידות שונות המייצגות טמפרטורה בסולמות שונים. לשם כך משתמשים במכשיר הנקרא "מדחום" אשר ישנם מספר סוגים שלו בהתאם לתופעה שיש למדוד, למשל:
- התרחבות וכיווץ. יש מדי חום למדוד גזים (מדחום גז ל לַחַץ קָבוּעַ), נוזלים (מד חום כספית) ו מוצק (מדחום עמודה נוזלית או דו מתכתי), שהם יסודות שמתרחבים בטמפרטורות גבוהות או מתכווצים בטמפרטורות נמוכות.
- שינוי בהתנגדות חשמלית. ההתנגדויות החשמליות, כלומר הזרימות של אלקטרונים הנעים דרך חומר מוליך, משתנים בהתאם לטמפרטורה שהם רוכשים. למדידתו נעשה שימוש במדחום התנגדות חשמלית, כגון חיישנים (המבוססים על התנגדות המסוגלת להפוך את הווריאציה החשמלית לשינוי טמפרטורה) ומדחום תרמו-אלקטרי (היוצרים כוח מניע).
- מדחום לקרינה תרמית. ניתן למדוד את תופעות הקרינה הנפלטות במגזר התעשייתי באמצעות חיישני טמפרטורה כגון פירומטרים אינפרא אדום (למדידת טמפרטורות קירור נמוכות מאוד) ופירומטרים אופטיים (למדידת טמפרטורות גבוהות של תנורים ומתכות נמסות).
- פוטנציאל טרמו-אלקטרי. האיחוד של שניים מתכות טמפרטורות שונות הנתונות לטמפרטורות שונות, מייצרות כוח אלקטרו-מוטורי המומר לפוטנציאל חשמלי ונמדד בוולט.
סוגי טמפרטורה
אם טמפרטורת הגוף עולה על 37 מעלות צלזיוס, האדם סובל מחום.
ישנם סוגים שונים של טמפרטורה ולכן הם נמדדים בכלים שונים, כגון:
- טמפרטורת חדר. זוהי הטמפרטורה שניתן לרשום בחללים שבהם בן אדם ולמדידה נעשה שימוש במדחום סביבתי העושה שימוש בערכי צלזיוס או פרנהייט.
- טמפרטורת הגוף זה טמפרטורת הגוף. 36 מעלות צלזיוס נחשבת לערך תקין עבור בני אדם, ואם הטמפרטורה עולה על 37 מעלות צלזיוס (או 98 מעלות צלזיוס), הפרט נחשב כבעל חום.
סוגים אחרים של מדידת טמפרטורה מאפשרים לך לחשב את צינת הרוח, למשל:
- הטמפרטורה היבשה. זוהי טמפרטורת הסביבה, מבלי לקחת בחשבון את קרינת החום של סביבה וה לחות. הוא נמדד עם מדחום נורה צבוע לבן בוהק כדי לא לספוג קרינה.
- טמפרטורת הקרינה. זוהי הטמפרטורה של המשטחים והקירות של סביבה סגורה ונמדדת על ידי מדחום נורה.
- הטמפרטורה הלחה. זוהי הטמפרטורה הנמדדת על ידי מדחום הממוקם בצל, כאשר הנורה שלו עטופה בכותנה רטובה וממוקמת תחת זרם של אוויר. באמצעות מערכת זו, המים בכותנה מתאדים והחום נספג, מה שיוצר ירידה בטמפרטורה הנקלטת על ידי המדחום ביחס לטמפרטורת הסביבה. התוצאה היא מדד של לחות האוויר המשמש למדידת קרירות רוח.
הבדל בין חום לטמפרטורה
למרות שחום וטמפרטורה הם מושגים קשורים זה לזה, הם אינם זהים.
כמה הבדלים הם:
- המשמעות שלו. חום הוא אנרגיית תרמית זה צריך להיות מובן כ העברת חום, המתרחש כאשר יש הבדל טמפרטורה בין שני גופים. להעברה זו יש תמיד כיוון אחד והיא מהגוף עם הטמפרטורה הגבוהה ביותר לזה עם הטמפרטורה הנמוכה ביותר. טמפרטורה, לעומת זאת, היא מדד ל- אנרגיה קינטית ממוצע של מולקולות שמרכיבים את חוֹמֶר.
- הסמל שלו. חום מיוצג על ידי האות ש והטמפרטורה עם האות ט.
- ההשפעה שלו.העברת החום לגוף מעלה את הטמפרטורה שלו. טמפרטורה היא האנרגיה הקינטית הממוצעת של החלקיקים באותו גוף, שעולה אם ניתן לו חום.
- השידור שלך. חום מועבר מחומר אחד למשנהו ויכול להתפשט באמצעות הולכה, הסעה או קרינה. בהתאם לסוג התפשטות החום, זו תהיה רמת הטמפרטורה שהושגה.
- החפץ שלך למדידה. חום נמדד עם קלורימטר וטמפרטורה נמדדת עם מדחום.
- יחידת המידה שלך. חום נמדד ב ג'אול, קלוריות י קילוקלוריות. הטמפרטורה נמדדת במעלות קלווין (ק), צֶלסִיוּס (ג) או פרנהייט (ו).
דוגמאות לטמפרטורה
כמה דוגמאות לטמפרטורות הן:
- טמפרטורת המנוע של מכונית שפועלת היא 85 מעלות צלזיוס.
- טמפרטורת הסביבה, הנחשבת נוחה, היא בין 20 מעלות ל-25 מעלות צלזיוס.
- הטמפרטורה של התנור המופעל להכנת פיצה היא 180 מעלות צלזיוס.
- טמפרטורת המים להרתחה היא 100 מעלות צלזיוס.
- טמפרטורת הגוף הממוצעת היא 36.5 מעלות צלזיוס.
- הטמפרטורה להגיע ל התמצקות של מים עד כדי הפיכתם לקרח, הוא פחות מ-0 מעלות צלזיוס.
- הטמפרטורה הנשלטת על ידי "ווסת מתח" הנמצאת בתוך מכשיר חשמלי, מונעת ממנו להתחמם יתר על המידה או להזיק לציוד.
לעקוב עם:העברת חום