Cilat shkallë të temperaturës dini? Rreth shkallëve të ndryshme të temperaturës

Përmbajtja:

Hyrje

Temperatura dhe termometrat - historia e shfaqjes

Shkallët e temperaturës dhe llojet e tyre

Fahrenheit
Shkalla Reaumur
Celsius
Shkalla Kelvin

Temperaturat zero absolute

Ndikimi i kushteve të temperaturës në jetën në Tokë

konkluzione

Termometra dhe temperatura. Historia e origjinës.

Çfarë është temperatura

Para se të fillojmë të flasim për sensorët e temperaturës, duhet të kuptoni se çfarë janë ata.temperatura nga pikëpamja e fizikës . Pse trupi i njeriut ndjen një ndryshim të temperaturës, pse themi se sot është ngrohtë ose thjesht nxehtë, dhe të nesërmen është ftohtë, madje edhe ftohtë.

Termi temperaturë vjen nga fjala latine temperatura, që do të thotë gjendje normale ose zhvendosje e duhur. Si një sasi fizike, temperatura karakterizon energjinë e brendshme të një substance, shkallën e lëvizshmërisë së molekulave dhe energjinë kinetike të grimcave në një gjendje ekuilibri termodinamik.

Si shembull, merrni parasysh ajrin, molekulat dhe atomet e të cilit lëvizin në mënyrë kaotike. Kur shpejtësia e lëvizjes së këtyre grimcave rritet, atëherë thuhet se temperatura e ajrit është e lartë, ajri është i ngrohtë apo edhe i nxehtë. Në një ditë të ftohtë, për shembull, shpejtësia e lëvizjes së grimcave të ajrit është e ulët, gjë që ndihet si freski e këndshme apo edhe "ftohje qeni". Ju lutemi vini re se shpejtësia e grimcave të ajrit nuk varet në asnjë mënyrë nga shpejtësia e erës! Kjo është një shpejtësi krejtësisht e ndryshme.

Kjo është ajo që ka të bëjë me ajrin, molekulat mund të lëvizin lirshëm në të, por si është situata në trupat e lëngët dhe të ngurtë? Në to ekziston edhe lëvizja termike e molekulave, megjithëse në një masë më të vogël sesa në ajër. Por ndryshimi i tij është mjaft i dukshëm, gjë që përcakton temperaturën e lëngjeve dhe trupave të ngurtë.

Molekulat vazhdojnë të lëvizin edhe në temperaturën e shkrirjes së akullit, si dhe në temperatura negative. Për shembull, shpejtësia e një molekule hidrogjeni në temperaturë zero është 1950 m/sek. Çdo sekondë, një mijë miliardë përplasje molekulare ndodhin në 16 cm^3 ajër. Me rritjen e temperaturës, lëvizshmëria e molekulave rritet dhe numri i përplasjeve rritet në përputhje me rrethanat.

Megjithatë, duhet theksuar setemperatura Dhetë ngrohtë esenca nuk është e njëjta gjë. Një shembull i thjeshtë: një sobë e zakonshme me gaz në kuzhinë ka ndezës të mëdhenj dhe të vegjël që djegin të njëjtin gaz. Temperatura e djegies së gazit është e njëjtë, kështu që temperatura e vetë djegësve është gjithashtu e njëjtë. Por i njëjti vëllim uji, për shembull një kazan ose një kovë, do të vlojë më shpejt në një djegës të madh sesa në një të vogël. Kjo ndodh sepse një djegës më i madh prodhon më shumë nxehtësi, duke djegur më shumë gaz për njësi të kohës ose ka më shumë fuqi.

Termometrat e parë

Para shpikjes së një pajisjeje kaq të zakonshme dhe të thjeshtë matëse për jetën tonë të përditshme si një termometër, njerëzit mund të gjykonin gjendjen e tyre termike vetëm nga ndjesitë e tyre të menjëhershme: të ngrohtë ose të ftohtë, të nxehtë ose të ftohtë.

Fjala "temperaturë" u ngrit shumë kohë më parë - teoria kinetike molekulare nuk ekzistonte ende. Besohej se trupat përmbanin një lëndë të caktuar të quajtur "kalori" dhe se trupat e ngrohtë përmbanin më shumë se trupat e ftohtë. Temperatura, pra, karakterizonte përzierjen e kalorive dhe substancës së vetë trupit, dhe sa më e lartë të ishte temperatura, aq më e fortë kjo përzierje. Këtu vjen edhe matja e forcës së pijeve alkoolike në gradë.

Historia e termodinamikës filloi kur Galileo Galilei krijoi instrumentin e parë për vëzhgimin e ndryshimeve të temperaturës në 1592, duke e quajtur atë një termoskop. Termoskopi ishte një top i vogël qelqi me një tub xhami të salduar. Topi u ngroh dhe fundi i tubit u zhyt në ujë. Kur topi ftohej, presioni në të u ul, dhe uji në tub, nën ndikimin e presionit atmosferik, u ngrit në një lartësi të caktuar. Me ngrohjen e motit, niveli i ujit në tuba ra. Disavantazhi i pajisjes ishte se mund të përdorej vetëm për të gjykuar shkallën relative të ngrohjes ose ftohjes së trupit, pasi nuk kishte ende një shkallë.

Më vonë, shkencëtarët fiorentinë e përmirësuan termoskopin e Galileos duke shtuar një shkallë rruaza dhe duke pompuar ajrin nga balona.

Pastaj u shfaqën termometra të mbushur me ujë - por lëngu ngriu dhe termometrat shpërthyen. Prandaj, në vend të ujit, ata filluan të përdorin alkoolin e verës, dhe më pas studentja e Galileos, Evangelista Torricelli, lindi me idenë për të mbushur termometrin me merkur dhe alkool dhe për ta mbyllur atë në mënyrë që presioni atmosferik të mos ndikonte në leximet. Pajisja u kthye përmbys, ena me ujë u hoq dhe alkooli u derdh në tub. Funksionimi i pajisjes bazohej në zgjerimin e alkoolit kur nxehet - tani leximet nuk vareshin nga presioni atmosferik. Ky ishte një nga termometrat e parë të lëngshëm.

Në atë kohë, leximet e instrumenteve nuk ishin ende në përputhje me njëra-tjetrën, pasi asnjë sistem specifik nuk u mor parasysh gjatë kalibrimit të peshores. Në 1694, Carlo Renaldini propozoi marrjen e pikës së shkrirjes së akullit dhe pikës së vlimit të ujit si dy pika ekstreme.

Shkallët e temperaturës

Njerëzimi mësoi të masë temperaturën rreth 400 vjet më parë. Por instrumentet e para që ngjasojnë me termometrat e sotëm u shfaqën vetëm në shekullin e 18-të. Shpikësi i termometrit të parë ishte shkencëtari Gabriel Fahrenheit. Në total, në botë u shpikën disa shkallë të ndryshme të temperaturës, disa prej tyre ishin më të njohura dhe përdoren ende sot, të tjerët gradualisht ranë jashtë përdorimit.

Shkallët e temperaturës janë sisteme të vlerave të temperaturës që mund të krahasohen me njëra-tjetrën. Meqenëse temperatura nuk është një sasi që mund të matet drejtpërdrejt, vlera e saj shoqërohet me një ndryshim në gjendjen e temperaturës së një substance (për shembull, uji). Në të gjitha shkallët e temperaturës, si rregull, regjistrohen dy pika që korrespondojnë me temperaturat e kalimit të substancës termometrike të zgjedhur në faza të ndryshme. Këto janë të ashtuquajturat pika referimi. Shembuj të pikave të referencës janë pika e vlimit të ujit, pika e ngurtësimit të arit, etj. Një nga pikat merret si origjinë. Intervali ndërmjet tyre ndahet në një numër të caktuar segmentesh të barabarta, të cilat janë të vetme. Njësia e matjes së temperaturës pranohet botërisht si një shkallë. pajisje për shkallën e temperaturës

Shkallët e temperaturës më të njohura dhe më të përdorura në botë janë shkallët Celsius dhe Fahrenheit.

Le të shohim shkallët e disponueshme me radhë dhe të përpiqemi t'i krahasojmë ato nga pikëpamja e lehtësisë së përdorimit dhe dobisë praktike. Ka katër peshore më të famshme:

Fahrenheit

Shkalla Reaumur

Celsius,

Shkalla Kelvin

Fahrenheit

Në shumë libra referimi, përfshirë Wikipedia ruse, Daniel Gabriel Fahrenheit përmendet si fizikan gjerman. Megjithatë, sipas Enciklopedisë Britannica, ai ishte një fizikan holandez i lindur në Poloni në Gdansk më 24 maj 1686. Fahrenheit vetë bëri instrumente shkencore dhe në 1709 shpiku termometrin e alkoolit dhe në 1714 termometrin me merkur.

Në 1724, Fahrenheit u bë anëtar i Shoqërisë Mbretërore të Londrës dhe i prezantoi asaj shkallën e tij të temperaturës. Shkalla u ndërtua bazuar në tre pika referimi. Në versionin origjinal (i cili u ndryshua më vonë), ai mori temperaturën e tretësirës së shëllirë (akull, ujë dhe klorur amoniumi në një raport 1:1:1) si pikë zero. Temperatura e kësaj solucioni u stabilizua në 0 °F (-17,78 °C). Pika e dytë prej 32°F ishte pika e shkrirjes së akullit, d.m.th. temperatura e një përzierjeje akulli dhe uji në një raport 1:1 (0 °C). Pika e tretë është temperatura normale e trupit të njeriut, të cilën ai e caktoi si 96°F.

Pse u zgjodhën numra kaq të çuditshëm, jo të rrumbullakët? Sipas një historie, Fahrenheit fillimisht zgjodhi temperaturën më të ulët të matur në qytetin e tij të lindjes në Gdansk në dimrin e 1708/1709 si zero të shkallës së tij riprodhoni atë. Një shpjegim për pasaktësinë e temperaturës së marrë është se Fahrenheit nuk kishte aftësinë për të bërë një zgjidhje të mirë shëllirë për të marrë një përbërje të saktë ekuilibri eutektik të klorurit të amonit (d.m.th., ai mund të ketë tretur disa kripëra, dhe jo plotësisht).

Një histori tjetër interesante lidhet me letrën e Fahrenheit drejtuar mikut të tij Herman Boerhaave. Sipas letrës, shkalla e tij u krijua bazuar në punën e astronomit Olof Römer, me të cilin Fahrenheit kishte komunikuar më parë. Në shkallën Roemer, tretësira e kripur ngrin në zero gradë, uji në 7.5 gradë, temperatura e trupit të njeriut merret në 22.5 gradë dhe uji vlon në 60 gradë (ekziston një mendim se kjo është analoge me 60 sekonda në një orë). Fahrenheit shumëzoi çdo numër me katër për të hequr pjesën thyesore. Në të njëjtën kohë, pika e shkrirjes së akullit doli të ishte 30 gradë, dhe temperatura e njeriut ishte 90 gradë. Ai shkoi më tej dhe lëvizi shkallën në mënyrë që pika e akullit të ishte 32 gradë, dhe temperatura e trupit të njeriut ishte 96 gradë. Kështu, u bë e mundur të thyhej intervali midis këtyre dy pikave, i cili arrinte në 64 gradë, thjesht duke e ndarë në mënyrë të përsëritur intervalin në gjysmë. (64 është 2 në fuqinë e gjashtë).

Kur mata pikën e vlimit të ujit me termometrat e mi të kalibruar, Fahrenheit mori një vlerë prej rreth 212 °F. Më pas, shkencëtarët vendosën të ripërcaktojnë pak shkallën, duke caktuar një vlerë të saktë në dy pika referimi të riprodhueshme mirë: pikën e shkrirjes së akullit në 32 °F dhe pikën e vlimit të ujit në 212 °F. Në të njëjtën kohë, temperatura normale e njeriut në këtë shkallë pas matjeve të reja, më të sakta doli të ishte rreth 98 °F, dhe jo 96 °F.

Shkalla Reaumur

Natyralisti francez René Antoine Ferchaux de Reaumur lindi më 28 shkurt 1683 në La Rochelle në familjen e një noteri. Ai u arsimua në shkollën jezuite në Poitiers. Nga viti 1699 ai studioi drejtësi dhe matematikë në Universitetin e Bourget. Në 1703 ai vazhdoi studimet e tij për matematikë dhe fizikë në Paris. Pasi Rene botoi tre veprat e tij të para në matematikë në 1708, ai u pranua si anëtar i Akademisë së Shkencave të Parisit.

Punimet shkencore të Reaumur janë mjaft të ndryshme. Ai studioi matematikë, teknologji kimike, botanikë, fizikë dhe zoologji. Por në dy lëndët e fundit ai pati më shumë sukses, prandaj veprat e tij kryesore iu kushtuan këtyre temave.

Në 1730, Reaumur përshkroi termometrin e alkoolit që ai kishte shpikur, shkalla e të cilit përcaktohej nga pikat e vlimit dhe ngrirjes së ujit. 1 shkallë Réaumur është e barabartë me 1/80 e intervalit të temperaturës ndërmjet pikës së shkrirjes së akullit (0 °R) dhe pikës së vlimit të ujit (80 °R

Pasi kishte bashkuar një tub të hollë në një balonë të rrumbullakët, Reaumur derdhi alkool në të, i pastruar sa më shumë që të ishte e mundur nga uji dhe gazrat e tretur. Në kujtimet e tij, ai vëren se lëngu i tij nuk përmbante më shumë se 5 për qind ujë.

Tubi nuk ishte i mbyllur - Reaumur e mbylli vetëm me stuko me bazë terpentine.

Në fakt, Reaumur kishte vetëm një pikë referimi: temperaturën e shkrirjes së akullit. Dhe ai e përcaktoi vlerën e një shkalle jo duke pjesëtuar një gamë të temperaturës me numrin 80 që erdhi nga askund, në fakt, ai vendosi të merrte si një shkallë një ndryshim të temperaturës në të cilën vëllimi i alkoolit rritet ose zvogëlohet me 1/1000. . Kështu, termometri i Reaumur mund të konsiderohet në thelb një piknometër i madh, ose më saktë, një prototip primitiv i kësaj pajisjeje fiziko-kimike.

Duke filluar nga viti 1734, Reaumur publikoi raporte mbi matjet e temperaturave të ajrit duke përdorur pajisjen që ai propozoi në zona të ndryshme për pesë vjet, nga rajonet qendrore të Francës deri në portin indian të Pondicherry, por më vonë braktisi termometrinë.

Në kohën tonë, shkalla Reaumur ka dalë jashtë përdorimit.

Celsius

Anders Celsius (27 nëntor 1701 - 25 prill 1744) ishte një astronom, gjeolog dhe meteorolog suedez (në atë kohë gjeologjia dhe meteorologjia konsideroheshin pjesë e astronomisë). Profesor i astronomisë në Universitetin Uppsala (1730-1744).

Së bashku me astronomin francez Pierre Louis Moreau, de Maupertuis mori pjesë në një ekspeditë për të matur një segment 1-shkallë të meridianit në Lapland (atëherë pjesë e Suedisë). Një ekspeditë e ngjashme u organizua në ekuator, në atë që tani është Ekuador. Një krahasim i rezultateve konfirmoi supozimin e Njutonit se Toka është një elipsoid, i rrafshuar në pole.

Në 1742, ai propozoi shkallën Celsius, në të cilën temperatura e pikës së trefishtë të ujit (kjo temperaturë praktikisht përkon me temperaturën e shkrirjes së akullit në presion normal) u mor si 100, dhe pika e vlimit të ujit 0. (Fillimisht , Celsius e mori temperaturën e shkrirjes së akullit si 100°, dhe 0° është pika e vlimit të ujit dhe vetëm në vitin e vdekjes së Celsius, bashkëkohësi i tij Carl Linnaeus "e ktheu" këtë shkallë). Kështu, pika e shkrirjes së akullit u mor si zero në shkallën Celsius, dhe pika e vlimit të ujit në presionin standard atmosferik si 100°. Kjo shkallë është lineare në intervalin 0-100° dhe vazhdon në mënyrë lineare në rajonin nën 0° dhe mbi 100°.

Shkalla e Celsiusit doli të ishte më racionale se shkalla Fahrenheit dhe shkalla Reaumur, dhe tani përdoret kudo.

Shkalla Kelvin

Kelvin William (1824-1907) - një fizikant i shquar anglez, një nga themeluesit e termodinamikës dhe teorisë molekulare-kinetike të gazeve.

Kelvin prezantoi shkallën absolute të temperaturës në 1848 dhe dha një nga formulimet e ligjit të dytë të termodinamikës në formën e pamundësisë së shndërrimit të plotë të nxehtësisë në punë. Ai llogariti madhësinë e molekulave bazuar në matjen e energjisë sipërfaqësore të lëngut.

Shkencëtari anglez W. Kelvin prezantoi shkallën absolute të temperaturës. Temperatura zero në shkallën Kelvin korrespondon me zero absolute, dhe njësia e temperaturës në këtë shkallë është e barabartë me një shkallë në shkallën Celsius, kështu që temperatura absolute T lidhet me temperaturën në shkallën Celsius me formulën:

Njësia SI e temperaturës absolute quhet kelvin (shkurtuar K). Prandaj, një shkallë në shkallën Celsius është e barabartë me një shkallë në shkallën Kelvin: 1 °C = 1 K.

Vlerat e temperaturës që na japin shkallët Fahrenheit dhe Celsius mund të konvertohen lehtësisht me njëra-tjetrën. Kur konvertoni vlerat e Fahrenheit "në kokën tuaj" në gradë Celsius, duhet të zvogëloni shifrën origjinale me 32 njësi dhe të shumëzoni me 5/9. Anasjelltas (nga shkalla Celsius në Fahrenheit) - shumëzojeni vlerën origjinale me 9/5 dhe shtoni 32. Për krahasim: temperatura e zeros absolute në Celsius është 273,15 °, në Fahrenheit - 459,67 °.

Matja e temperaturës

Matja e temperaturës bazohet në varësinë e një sasie fizike (për shembull, vëllimit) nga temperatura. Kjo varësi përdoret në shkallën e temperaturës së një termometri - një pajisje që përdoret për të matur temperaturën.

Temperatura zero absolute

Çdo matje kërkon praninë e një pike referimi. Temperatura nuk bën përjashtim. Për shkallën Fahrenheit, kjo shenjë zero është temperatura e borës së përzier me kripën e tryezës për shkallën Celsius, është temperatura e ngrirjes së ujit. Por ekziston një pikë referimi e veçantë e temperaturës - zero absolute.

Për shumë vite, studiuesit kanë avancuar drejt temperaturës zero absolute. Siç dihet, një temperaturë e barabartë me zero absolute karakterizon gjendjen bazë të një sistemi me shumë grimca - një gjendje me energjinë më të ulët të mundshme, në të cilën atomet dhe molekulat kryejnë të ashtuquajturat dridhje "zero". Kështu, ftohja e thellë afër zeros absolute (zero absolute besohet se është e paarritshme në praktikë) hap mundësi të pakufizuara për studimin e vetive të materies.

Zero absolute është teorikisht temperatura më e ulët e mundshme. Pranë kësaj temperature, energjia e substancës bëhet minimale. Shpesh quhet edhe "zero në shkallën Kelvin". Zero absolute është afërsisht -273°C ose -460°F. Të gjitha substancat - gazet, lëngjet, trupat e ngurtë - përbëhen nga molekula, dhe temperatura përcakton shpejtësinë e lëvizjes së këtyre molekulave. Sa më e lartë të jetë temperatura, aq më e lartë është shpejtësia e molekulave dhe aq më shumë vëllim duhet të lëvizin (d.m.th., substancat zgjerohen). Sa më e ulët të jetë temperatura, aq më ngadalë lëvizin dhe me uljen e temperaturës, energjia e molekulave përfundimisht zvogëlohet aq shumë saqë ato ndalojnë së lëvizuri fare. Me fjalë të tjera, çdo substancë, kur ngrihet, bëhet e ngurtë. Edhe pse fizikanët kanë arritur tashmë temperatura që ndryshojnë nga zeroja absolute vetëm me një të miliontën e një shkalle, zero absolute në vetvete është e paarritshme. Dega e shkencës dhe teknologjisë që studion sjelljen e pazakontë të materialeve ose substancave afër zeros absolute quhet teknologji kriogjenike.

Ndjekja e zeros absolute në thelb përballet me të njëjtat probleme si . Për të arritur shpejtësinë e dritës nevojitet një sasi e pafundme energjie, dhe për të arritur zero absolute kërkon nxjerrjen e një sasie të pafundme nxehtësie. Të dyja këto procese janë të pamundura.

Pavarësisht se nuk kemi arritur ende gjendjen aktuale të zeros absolute, ne jemi shumë afër saj (edhe pse "shumë" në këtë rast është një koncept shumë i lirë; si një rimë çerdhe: dy, tre, katër, katër dhe një gjysmë, katër në një varg, katër për një fije floku, pesë). Temperatura më e ftohtë e regjistruar ndonjëherë në Tokë u regjistrua në Antarktidë në vitin 1983, në -89.15 gradë Celsius (184 K).

Pse na duhen temperaturat zero absolute?

Temperatura zero absolute është një koncept teorik është e pamundur të arrihet në praktikë, në parim, edhe në laboratorët shkencorë me pajisjet më të sofistikuara. Por shkencëtarët arrijnë ta ftohin substancën në temperatura shumë të ulëta, të cilat janë afër zeros absolute.

Në temperatura të tilla, substancat fitojnë veti mahnitëse që nuk mund t'i kenë në rrethana të zakonshme. Mërkuri, i cili quhet "argjend i gjallë", sepse është në një gjendje afër lëngut, bëhet i ngurtë në këtë temperaturë - deri në atë pikë sa mund të përdoret për të ngulur thonjtë. Disa metale bëhen të brishtë, si qelqi. Goma bëhet po aq e fortë dhe e brishtë. Nëse goditni një objekt gome me një çekiç në një temperaturë afër zeros absolute, ai do të thyhet si xhami.

Ky ndryshim në vetitë shoqërohet gjithashtu me natyrën e nxehtësisë. Sa më e lartë të jetë temperatura e trupit fizik, aq më intensive dhe kaotike lëvizin molekulat. Ndërsa temperatura ulet, lëvizja bëhet më pak intensive dhe struktura bëhet më e rregullt.

Është shumë e rëndësishme, veçanërisht nga pikëpamja shkencore, që materialet të sillen çmendurisht në temperatura jashtëzakonisht të ulëta.

Pra, një gaz bëhet një lëng, dhe një lëng bëhet i ngurtë. Niveli përfundimtar i rendit është struktura kristalore. Në temperatura shumë të ulëta, edhe substancat që normalisht mbeten amorfe, si goma, e fitojnë atë.

Fenomene interesante ndodhin edhe me metalet. Atomet e rrjetës kristalore dridhen me më pak amplitudë, shpërndarja e elektroneve zvogëlohet dhe për këtë arsye rezistenca elektrike zvogëlohet. Metali fiton superpërcjellshmëri, zbatimi praktik i të cilit duket shumë joshëse, megjithëse i vështirë për t'u arritur.

Në temperatura shumë të ulëta, shumë materiale bëhen superfluide, që do të thotë se ato nuk mund të kenë fare viskozitet, të grumbullohen në shtresa ultra të holla dhe madje të sfidojnë gravitetin për të arritur një minimum energjie. Gjithashtu, në temperatura të ulëta, shumë materiale bëhen superpërcjellëse, që do të thotë se nuk ka rezistencë elektrike. Superpërcjellësit janë në gjendje t'i përgjigjen fushave magnetike të jashtme në atë mënyrë që t'i anulojnë plotësisht ato brenda metalit. Si rezultat, ju mund të kombinoni temperaturën e ftohtë dhe një magnet dhe të merrni diçka si levitacioni.

Pse ka zero absolute, por jo maksimum absolut?

Le të shohim ekstremin tjetër. Nëse temperatura është thjesht një masë e energjisë, atëherë thjesht mund të imagjinojmë që atomet të afrohen gjithnjë e më shumë me shpejtësinë e dritës. Kjo nuk mund të vazhdojë përgjithmonë, apo jo?

Përgjigja e shkurtër është: nuk e dimë. Është e mundur që fjalë për fjalë ekziston një gjë e tillë si temperatura e pafundme, por nëse ka një kufi absolut, universi i ri ofron disa të dhëna mjaft interesante se çfarë është. Temperatura më e lartë e njohur ndonjëherë (të paktën në universin tonë) ndoshta ka ndodhur gjatë asaj që njihet si koha e Planck. Ishte një moment 10^-43 sekonda pas Big Bengut kur graviteti u nda nga mekanika kuantike dhe fizika u bë pikërisht ajo që është tani. Temperatura në atë kohë ishte afërsisht 10^32 K. Kjo është një septilion herë më e nxehtë se pjesa e brendshme e Diellit tonë.

Përsëri, ne nuk jemi aspak të sigurt nëse kjo është temperatura më e nxehtë që mund të jetë. Meqenëse ne nuk kemi as një model të madh të universit në kohën e Planck-ut, nuk jemi as të sigurt që universi ka zier në një gjendje të tillë. Në çdo rast, ne jemi shumë herë më afër zeros absolute sesa nxehtësisë absolute.

Mënyra se si jeta në Tokë varet nga temperatura dhe kushtet klimatike

Edhe në kohët e lashta, paraardhësit tanë dinin për varësinë e mirëqenies dhe të gjitha proceseve të jetës nga moti dhe fenomenet e tjera natyrore. Dëshmia e parë me shkrimO ndikimi i dukurive natyrore dhe klimatike në shëndetnjerëzit janë të njohur që nga kohërat e lashta. Në Indi 4000 vjet më parë ata folën për bimët që fitonin veti medicinale nga rrezet e diellit, stuhitë dhe shirat. Mjekësia tibetiane ende i lidh sëmundjet me kombinime të caktuara të faktorëve meteorologjikë. Shkencëtari i lashtë grek i mjekësisë Hipokrati (460-377 p.e.s.) në "Aforizmat" e tij shkroi, veçanërisht, se trupat e njeriut sillen ndryshe në lidhje me kohën e vitit: disa ndodhen më afër verës, të tjerët - dimrit dhe sëmundjet përparojnë. ndryshe (mirë apo keq) në periudha të ndryshme të vitit, në vende dhe kushte të ndryshme jetese.

Themelet e drejtimit shkencor në mjekësi mbi ndikimin e faktorëve klimatikë në shëndetin e njeriut e kanë origjinën në shekullin e 17-të. Në Rusi, studimi i ndikimit të klimës, stinëve dhe motit te njerëzit filloi me themelimin e Akademisë Ruse të Shkencave në Shën Petersburg (1725). Shkencëtarët e shquar vendas I.M. luajtën një rol të madh në zhvillimin e themeleve teorike të kësaj shkence. Sechenov, I.P. Pavlov dhe të tjerët. Në fillim të shekullit të 21-të, u vërtetua se një shpërthim i etheve të Nilit Perëndimor në rajonet e Volgogradit dhe Astrakhanit shoqërohej me një dimër anormalisht të ngrohtë. Vapa e vitit 2010 çoi në një rritje të paprecedentë të kësaj sëmundjeje - 480 raste në rajonet e Volgogradit, Rostovit, Voronezhit dhe Astrakhanit. Ekziston gjithashtu një avancim gradual i encefalitit të lindur nga rriqrat në veri, gjë që është vërtetuar nga puna e Prof. N.K. Tokarevich (Instituti i Mikrobiologjisë dhe Epidemiologjisë në Shën Petersburg me emrin Pasteur) në rajonin e Arkhangelsk, dhe ky fenomen shoqërohet gjithashtu me ndryshimet klimatike.

Klima ka efekte direkte dhe indirekte tek njerëzit

Ndikimi i drejtpërdrejtë është shumë i larmishëm dhe është për shkak të ndikimit të drejtpërdrejtë të faktorëve klimatikë në trupin e njeriut dhe, mbi të gjitha, në kushtet e shkëmbimit të nxehtësisë së tij me mjedisin: në furnizimin me gjak në lëkurë, sistemet e frymëmarrjes, kardiovaskulare dhe djersitjes. .

Trupi i njeriut, si rregull, ndikohet jo nga një faktor i izoluar, por nga një kombinim i tyre, dhe efekti kryesor nuk janë luhatjet e zakonshme të kushteve klimatike, por kryesisht ndryshimet e tyre të papritura. Për çdo organizëm të gjallë, janë krijuar ritme të caktuara të aktivitetit jetësor të frekuencave të ndryshme.

Disa funksione të trupit të njeriut karakterizohen nga ndryshime me stinët e vitit. Kjo vlen për temperaturën e trupit, shkallën metabolike, sistemin e qarkullimit të gjakut, përbërjen e qelizave dhe indeve të gjakut. Pra, në verë, gjaku rishpërndahet nga organet e brendshme në lëkurë, kështu që presioni i gjakut në verë është më i ulët se në dimër.

Faktorët klimatikë që ndikojnë te njerëzit

Shumica e faktorëve fizikë të mjedisit të jashtëm, në bashkëveprim me të cilët ka evoluar trupi i njeriut, janë të natyrës elektromagnetike. Dihet mirë se ajri pranë ujit me rrjedhje të shpejtë është freskues dhe gjallërues: përmban shumë jone negative. Për të njëjtën arsye, njerëzit e shohin ajrin të pastër dhe freskues pas një stuhie. Përkundrazi, ajri në dhomat e ngushta me një bollëk të llojeve të ndryshme të pajisjeve elektromagnetike është i ngopur me jone pozitive. Edhe një qëndrim relativisht i shkurtër në një dhomë të tillë çon në letargji, përgjumje, marramendje dhe dhimbje koke. Një pamje e ngjashme vërehet në mot me erë, në ditë me pluhur dhe me lagështi. Ekspertët në fushën e mjekësisë mjedisore besojnë se jonet negative kanë një efekt pozitiv në shëndetin e njeriut, ndërsa jonet pozitive kanë një efekt negativ.

Rrezatimi ultravjollcë

Ndër faktorët klimatikë, pjesa me valë të shkurtër të spektrit diellor - rrezatimi ultravjollcë (UVR) (gjatësia vale 295–400 nm) ka një rëndësi të madhe biologjike.

Rrezatimi ultravjollcë është një parakusht për jetën normale të njeriut. Shkatërron mikroorganizmat në lëkurë, parandalon rakitin, normalizon metabolizmin mineral dhe rrit rezistencën e trupit ndaj sëmundjeve infektive dhe sëmundjeve të tjera. Vëzhgimet e veçanta kanë zbuluar se fëmijët që kanë marrë mjaftueshëm rrezatim ultravjollcë janë dhjetë herë më pak të ndjeshëm ndaj ftohjes sesa fëmijët që nuk kanë marrë mjaftueshëm rrezatim ultravjollcë. Me mungesë të rrezatimit ultravjollcë, metabolizmi i fosfor-kalciumit prishet, rritet ndjeshmëria e trupit ndaj sëmundjeve infektive dhe ftohjet, shfaqen çrregullime funksionale të sistemit nervor qendror, disa sëmundje kronike përkeqësohen dhe aktiviteti i përgjithshëm fiziologjik dhe, për pasojë, performanca e njeriut ulet. . Fëmijët janë veçanërisht të ndjeshëm ndaj “urisë së lehtë”, tek të cilët kjo çon në zhvillimin e mungesës së vitaminës D (rakit).

Temperatura

Kushtet termike janë kushti më i rëndësishëm për ekzistencën e organizmave të gjallë, pasi të gjitha proceset fiziologjike në to janë të mundshme në kushte të caktuara.

Rrezatimi diellor kthehet në një burim nxehtësie ekzogjene që ndodhet jashtë trupit në të gjitha rastet kur bie mbi trup dhe përthithet prej tij. Forca dhe natyra e efekteve të rrezatimit diellor varen nga vendndodhja gjeografike dhe janë faktorë të rëndësishëm që përcaktojnë klimën e rajonit. Klima përcakton praninë dhe bollëkun e specieve bimore dhe shtazore në një zonë të caktuar. Gama e temperaturave ekzistuese në Univers është e barabartë me mijëra gradë.

Në krahasim, kufijtë brenda të cilëve mund të ekzistojë jeta janë shumë të ngushta - rreth 300°C, nga -200°C në +100°C. Në fakt, shumica e specieve dhe pjesa më e madhe e aktivitetit janë të kufizuara në një gamë më të ngushtë temperaturash. Si rregull, këto temperatura në të cilat struktura dhe funksionimi normal i proteinave janë të mundshme: nga 0 në +50°C.

Temperatura është një nga faktorët e rëndësishëm abiotikë që ndikon në të gjitha funksionet fiziologjike të të gjithë organizmave të gjallë. Temperatura në sipërfaqen e tokës varet nga gjerësia gjeografike dhe lartësia mbi nivelin e detit, si dhe nga koha e vitit. Për një person me veshje të lehta, temperatura e rehatshme e ajrit do të jetë + 19...20°C, pa rroba - + 28...31°C.

Kur ndryshojnë parametrat e temperaturës, trupi i njeriut zhvillon reaksione specifike për t'u përshtatur me secilin faktor, domethënë përshtatet.

Faktori i temperaturës karakterizohet nga luhatje të theksuara sezonale dhe ditore. Në një numër rajonesh të Tokës, ky efekt i faktorit ka një vlerë të rëndësishme sinjalizuese në rregullimin e kohës së aktivitetit të organizmave, duke siguruar mënyrat e tyre të përditshme dhe sezonale të jetës.

Kur karakterizoni faktorin e temperaturës, është shumë e rëndësishme të merren parasysh treguesit e tij ekstremë, kohëzgjatja e veprimit të tyre dhe përsëritshmëria. Ndryshimet e temperaturës në habitatet që shkojnë përtej tolerancës së organizmave çojnë në vdekjen masive të tyre. Rëndësia e temperaturës qëndron në faktin se ajo ndryshon shpejtësinë e proceseve fiziko-kimike në qeliza, të cilat ndikojnë në të gjithë aktivitetin jetësor të organizmave.

Si ndodh përshtatja ndaj ndryshimeve të temperaturës?

Receptorët kryesorë të të ftohtit dhe nxehtësisë së lëkurës sigurojnë termorregullimin e trupit. Nën ndikime të ndryshme të temperaturës, sinjalet për sistemin nervor qendror nuk vijnë nga receptorë individualë, por nga zona të tëra të lëkurës, të ashtuquajturat fusha receptore, dimensionet e të cilave janë të ndryshueshme dhe varen nga temperatura e trupit dhe mjedisi.

Temperatura e trupit, në një masë më të madhe ose më të vogël, ndikon në të gjithë trupin (të gjitha organet dhe sistemet). Marrëdhënia midis temperaturës së mjedisit të jashtëm dhe temperaturës së trupit përcakton natyrën e aktivitetit të sistemit të termorregullimit.

Temperatura e ambientit është më e ulët se temperatura e trupit. Si rezultat, nxehtësia shkëmbehet vazhdimisht midis mjedisit dhe trupit të njeriut për shkak të lëshimit të saj nga sipërfaqja e trupit dhe përmes rrugëve të frymëmarrjes në hapësirën përreth. Ky proces zakonisht quhet transferim i nxehtësisë. Formimi i nxehtësisë në trupin e njeriut si rezultat i proceseve oksiduese quhet gjenerimi i nxehtësisë. Në pushim dhe me shëndet normal, sasia e gjenerimit të nxehtësisë është e barabartë me sasinë e transferimit të nxehtësisë. Në klimat e nxehta ose të ftohta, gjatë aktivitetit fizik të trupit, sëmundjeve, stresit etj. Niveli i gjenerimit të nxehtësisë dhe transferimit të nxehtësisë mund të ndryshojnë.

Si ndodh përshtatja ndaj temperaturave të ulëta?

Kushtet në të cilat trupi i njeriut përshtatet me të ftohtin mund të jenë të ndryshme (për shembull, puna në dhoma të pa ngrohura, njësi ftohjeje, jashtë në dimër). Për më tepër, efekti i të ftohtit nuk është konstant, por alternohet me regjimin normal të temperaturës për trupin e njeriut. Përshtatja në kushte të tilla nuk shprehet qartë. Në ditët e para, si përgjigje ndaj temperaturave të ulëta, gjenerimi i nxehtësisë rritet në mënyrë joekonomike; Pas përshtatjes, proceset e gjenerimit të nxehtësisë bëhen më intensive dhe transferimi i nxehtësisë zvogëlohet.

Përndryshe, ndodh përshtatja me kushtet e jetesës në gjerësitë veriore, ku një person preket jo vetëm nga temperaturat e ulëta, por edhe nga regjimi i ndriçimit dhe niveli i rrezatimit diellor karakteristik për këto gjerësi gjeografike.

Çfarë ndodh në trupin e njeriut gjatë ftohjes.

Për shkak të acarimit të receptorëve të ftohtë, reaksionet reflekse që rregullojnë ruajtjen e nxehtësisë ndryshojnë: enët e gjakut të lëkurës ngushtohen, gjë që redukton transferimin e nxehtësisë së trupit me një të tretën. Është e rëndësishme që proceset e gjenerimit të nxehtësisë dhe transferimit të nxehtësisë të jenë të balancuara. Mbizotërimi i transferimit të nxehtësisë mbi gjenerimin e nxehtësisë çon në një ulje të temperaturës së trupit dhe ndërprerje të funksioneve të trupit. Në temperaturën e trupit 35°C, vërehen shqetësime mendore. Një ulje e mëtejshme e temperaturës ngadalëson qarkullimin e gjakut dhe metabolizmin, dhe në temperatura nën 25°C frymëmarrja ndalet.

Një nga faktorët në intensifikimin e proceseve energjetike është metabolizmi i lipideve. Për shembull, eksploruesit polarë, metabolizmi i të cilëve ngadalësohet në temperatura të ulëta të ajrit, marrin parasysh nevojën për të kompensuar kostot e energjisë. Dietat e tyre karakterizohen nga vlera e lartë energjetike (përmbajtja kalorike). Banorët e rajoneve veriore kanë një metabolizëm më intensiv. Pjesa më e madhe e dietës së tyre përbëhet nga proteina dhe yndyrna. Prandaj, përmbajtja e acideve yndyrore në gjakun e tyre rritet, dhe niveli i sheqerit është pakësuar.

Njerëzit që përshtaten me klimën e lagësht, të ftohtë dhe mungesën e oksigjenit të Veriut kanë gjithashtu rritje të shkëmbimit të gazit, nivele të larta të kolesterolit në serumin e gjakut dhe mineralizim të kockave të skeletit dhe një shtresë më të trashë të yndyrës nënlëkurore (e cila vepron si izolues i nxehtësisë).

Megjithatë, jo të gjithë njerëzit janë njësoj të aftë për t'u përshtatur. Në veçanti, në disa njerëz në veri, mekanizmat mbrojtës dhe ristrukturimi adaptiv i trupit mund të shkaktojnë keqpërshtatje - një seri e tërë ndryshimesh patologjike të quajtura "sëmundje polare". Një nga faktorët më të rëndësishëm që siguron përshtatjen e njeriut me kushtet e Veriut të Largët është nevoja e trupit për acid askorbik (vitaminë C), i cili rrit rezistencën e trupit ndaj llojeve të ndryshme të infeksioneve.

Përshtatja ndaj temperaturave të larta.

Kushtet tropikale mund të kenë efekte të dëmshme në trupin e njeriut. Efektet negative mund të rezultojnë nga faktorë të ashpër mjedisor si rrezatimi ultravjollcë, nxehtësia ekstreme, ndryshimet e papritura të temperaturës dhe stuhitë tropikale. Tek njerëzit e ndjeshëm ndaj motit, ekspozimi në mjedise tropikale rrit rrezikun e sëmundjeve akute, duke përfshirë sëmundjet koronare të zemrës, sulmet e astmës dhe gurët në veshka. Efektet negative mund të përkeqësohen nga ndryshimet e papritura të klimës, si për shembull kur udhëtoni me ajër.

Temperatura e lartë mund të ndikojë në trupin e njeriut në kushte artificiale dhe natyrore. Në rastin e parë nënkuptojmë punën në dhoma me temperatura të larta, duke alternuar me qëndrimin në kushte të një temperature komode.

Temperatura e lartë e mjedisit ngacmon receptorët termikë, impulset e të cilëve përfshijnë reaksione reflekse që synojnë rritjen e transferimit të nxehtësisë. Në të njëjtën kohë, enët e gjakut të lëkurës zgjerohen, lëvizja e gjakut nëpër enët përshpejtohet dhe përçueshmëria termike e indeve periferike rritet 5-6 herë. Nëse kjo nuk mjafton për të ruajtur ekuilibrin termik, temperatura e lëkurës rritet dhe fillon djersitja reflekse - mënyra më efektive e transferimit të nxehtësisë (numri më i madh i gjëndrave të djersës në lëkurën e duarve, fytyrës, sqetullave). Banorët autoktonë të Jugut kanë një peshë trupore mesatare më të vogël se ajo e banorëve të Veriut, dhe yndyra nënlëkurore nuk është shumë e zhvilluar. Karakteristikat morfologjike dhe fiziologjike janë veçanërisht të theksuara në popullatat që jetojnë në kushte të temperaturës së lartë dhe mungesës së lagështirës (në shkretëtira dhe gjysmë shkretëtira, zona ngjitur me to). Për shembull, vendasit e Afrikës Qendrore, Indisë Jugore dhe rajoneve të tjera me klimë të nxehtë dhe të thatë kanë gjymtyrë të gjata, të holla dhe peshë të ulët trupore.

Djersitja intensive gjatë qëndrimit të një personi në një klimë të nxehtë çon në një ulje të sasisë së ujit në trup. Për të kompensuar humbjen e ujit, duhet të rrisni konsumin tuaj. Popullsia vendase është më e përshtatur ndaj këtyre kushteve sesa njerëzit e ardhur nga zona e butë. Aborigjenët kanë dy deri në tre herë më pak nevojë ditore për ujë, si dhe për proteina dhe yndyrna, pasi kanë një potencial të lartë energjie dhe shtojnë etjen. Meqenëse përmbajtja e acidit askorbik dhe vitaminave të tjera të tretshme në ujë në plazmën e gjakut zvogëlohet si rezultat i djersitjes intensive, dietat e popullatës lokale dominohen nga karbohidratet, të cilat rrisin qëndrueshmërinë e trupit dhe vitaminat, të cilat i lejojnë ata të kryejnë aktivitete të rënda. punë fizike për një kohë të gjatë.

Cilët faktorë përcaktojnë perceptimin e temperaturës?

Era rrit ndjesinë e temperaturës në mënyrë më të ndjeshme. Me erëra të forta, ditët e ftohta duken edhe më të ftohta, dhe ditët e nxehta duken edhe më të nxehta. Lagështia ndikon edhe në perceptimin e temperaturës nga trupi. Me lagështi të lartë, temperatura e ajrit duket më e ulët se në realitet, dhe me lagështi të ulët, e kundërta është e vërtetë.

Perceptimi i temperaturës është individual. Disa njerëz pëlqejnë dimrat e ftohtë dhe të ftohtë, ndërsa të tjerëve dimrat e ngrohtë dhe të thatë. Kjo varet nga karakteristikat fiziologjike dhe psikologjike të një personi, si dhe nga perceptimi emocional i klimës në të cilën ai kaloi fëmijërinë e tij.

Kushtet natyrore dhe klimatike dhe shëndeti

Shëndeti i njeriut varet kryesisht nga kushtet e motit. Për shembull, në dimër njerëzit vuajnë më shpesh nga ftohja, sëmundjet pulmonare, gripi dhe dhimbjet e fytit.

Sëmundjet që lidhen me kushtet e motit përfshijnë kryesisht mbinxehjen dhe hipoterminë. Mbinxehja dhe goditja e nxehtësisë ndodhin në verë në mot të nxehtë dhe pa erë. Gripi, ftohja, katara e rrugëve të sipërme të frymëmarrjes, si rregull, ndodhin në periudhën vjeshtë-dimër të vitit. Disa faktorë fizikë (presioni atmosferik, lagështia, lëvizjet e ajrit, përqendrimi i oksigjenit, shkalla e shqetësimit të fushës magnetike të Tokës, niveli i ndotjes atmosferike) kanë jo vetëm një efekt të drejtpërdrejtë në trupin e njeriut. Më vete ose në kombinim, ato mund të përkeqësojnë rrjedhën e sëmundjeve ekzistuese dhe të përgatisin kushte të caktuara për përhapjen e patogjenëve të sëmundjeve infektive. Kështu, gjatë stinës së ftohtë, për shkak të ndryshueshmërisë ekstreme të motit, sëmundjet kardiovaskulare përkeqësohen - hipertensioni, angina pectoris, infarkti i miokardit. Infeksionet e zorrëve (ethet tifoide, dizenteria) prekin njerëzit gjatë stinës së nxehtë. Tek fëmijët nën një vjeç, numri më i madh i pneumonive regjistrohet në muajt janar - prill.

Për njerëzit me çrregullime të sistemit nervor autonom ose sëmundje kronike, përshtatja ndaj faktorëve të ndryshimit të motit është e vështirë. Disa pacientë janë aq të ndjeshëm ndaj ndryshimeve të motit, saqë mund të shërbejnë si një lloj barometri biologjik, duke parashikuar me saktësi motin disa herë më parë. Hulumtimet e kryera nga Dega Siberiane e Akademisë së Shkencave Mjekësore të Federatës Ruse treguan se 60-65% e atyre që vuajnë nga sëmundjet kardiovaskulare janë të ndjeshme ndaj luhatjeve të faktorëve të motit, veçanërisht në pranverë dhe vjeshtë, me luhatje të konsiderueshme në presionin atmosferik, të ajrit. temperatura dhe ndryshimet në fushën gjeomagnetike të Tokës. Kur frontet e ajrit pushtojnë, duke shkaktuar ndryshime të kundërta të motit, vërehen më shpesh krizat e hipertensionit, gjendja e pacientëve me aterosklerozë cerebrale përkeqësohet dhe aksidentet kardiovaskulare rriten.

Në epokën e urbanizimit dhe industrializimit, njerëzit kalojnë pjesën më të madhe të jetës së tyre brenda. Sa më gjatë që trupi të jetë i izoluar nga faktorët e jashtëm klimatik dhe të jetë në kushte të rehatshme ose të rehatshme të mikroklimës së brendshme, aq më shumë zvogëlohen reagimet e tij adaptive ndaj parametrave të motit që ndryshojnë vazhdimisht, duke përfshirë dobësimin e proceseve të termorregullimit. Si rezultat, ekuilibri dinamik midis trupit të njeriut dhe mjedisit të jashtëm prishet, lindin komplikime tek njerëzit me patologji kardiovaskulare - kriza, infarkt miokardi, goditje cerebrale. Prandaj, është e nevojshme të organizohet një parashikim modern mjekësor i motit si një metodë për parandalimin e aksidenteve kardiovaskulare.

Pothuajse çdo person, pasi ka arritur një moshë të caktuar, ka përjetuar një stres tjetër ose është shëruar nga një sëmundje, befas fillon të ndiejë varësinë e gjendjes dhe disponimit të tij nga ndryshimi i faktorëve mjedisorë. Në këtë rast, zakonisht nxirret përfundimi se moti ndikon në shëndetin. Në të njëjtën kohë, njerëzit e tjerë, të cilët kanë shëndet të jashtëzakonshëm dhe besim të madh në forcat dhe aftësitë e tyre, nuk e imagjinojnë se si faktorë të tillë të parëndësishëm nga këndvështrimi i tyre si presioni atmosferik, shqetësimet gjeomagnetike, anomalitë gravitacionale në sistemin diellor mund të ndikojnë në një person. . Për më tepër, grupi i kundërshtarëve të ndikimit të faktorëve gjeofizikë tek njerëzit shpesh përfshin fizikantë dhe gjeofizianët.

Argumentet kryesore të skeptikëve janë llogaritjet fizike mjaft të diskutueshme të rëndësisë energjetike të fushës elektromagnetike të Tokës, si dhe ndryshimet në fushën e saj gravitacionale nën ndikimin e forcave gravitacionale të Diellit dhe planetëve të sistemit diellor. Thuhet se në qytete fushat elektromagnetike industriale janë shumë herë më të fuqishme dhe vlera e ndryshimit të fushës gravitacionale, e cila është një shifër me tetë zero pas presjes dhjetore, nuk ka ndonjë kuptim fizik. Gjeofizikanët, për shembull, kanë një këndvështrim të tillë alternativ për ndikimin e faktorëve diellorë, gjeofizikë dhe të motit në shëndetin e njeriut.

Ndryshimet klimatike si një kërcënim për shëndetin global

Raporti i Panelit Ndërqeveritar për Ndryshimet Klimatike konfirmoi se ekziston një numër i madh provash që tregojnë ndikimin e klimës globale në shëndetin e njeriut. Ndryshueshmëria dhe ndryshimi i klimës çojnë në vdekje dhe sëmundje nga fatkeqësitë natyrore si valët e të nxehtit, përmbytjet dhe thatësirat. Përveç kësaj, shumë sëmundje serioze janë jashtëzakonisht të ndjeshme ndaj ndryshimeve të temperaturës dhe modeleve të reshjeve. Këto sëmundje përfshijnë sëmundje të transmetuara nga vektorët si malaria dhe dengoja, si dhe kequshqyerja dhe diarreja, të cilat janë shkaqe të tjera kryesore të vdekjes. Ndryshimet klimatike po kontribuojnë gjithashtu në rritjen e barrës globale të sëmundjeve, një prirje që pritet të përkeqësohet në të ardhmen.

Ndikimi i ndryshimeve klimatike në shëndetin e njeriut nuk është uniform në të gjithë botën. Popullatat në vendet në zhvillim, veçanërisht në shtetet e vogla ishullore, zonat e thata dhe me lartësi të madhe, dhe zonat bregdetare me popullsi të dendur konsiderohen të jenë veçanërisht të cenueshme.

Për fat të mirë, shumë nga këto rreziqe shëndetësore mund të shmangen përmes programeve dhe ndërhyrjeve ekzistuese shëndetësore. Veprimet e bashkërenduara për të forcuar elementët thelbësorë të sistemeve shëndetësore dhe për të promovuar rrugët e zhvillimit të shëndetshëm mund të përmirësojnë shëndetin e popullatës tani, duke reduktuar gjithashtu cenueshmërinë ndaj ndryshimeve klimatike në të ardhmen.

konkluzione

Duke qenë një përbërës integral i biosferës së Tokës, njeriu është një grimcë e botës përreth, thellësisht e varur nga rrjedha e proceseve të jashtme. Dhe për këtë arsye, vetëm harmonia e proceseve të brendshme të trupit me ritmet e mjedisit të jashtëm, natyrës dhe hapësirës mund të jetë një bazë solide për funksionimin e qëndrueshëm të trupit të njeriut, domethënë bazë për shëndetin dhe mirëqenien e tij. duke qenë.

Sot është bërë e qartë se janë proceset natyrore që i japin trupit tonë aftësinë për t'i bërë ballë faktorëve të shumtë ekstremë. Dhe aktiviteti shoqëror njerëzor bëhet një element stresues po aq i fuqishëm nëse ritmet e tij nuk i binden biosferës dhe luhatjeve kozmike, dhe veçanërisht kur ka një përpjekje masive, afatgjatë për të nënshtruar aktivitetin jetësor të një personi, orën e tij biologjike, ritmeve artificiale shoqërore.

Ndryshimet në klimë dhe kushtet e motit nuk kanë të njëjtin efekt në mirëqenien e njerëzve të ndryshëm. Në një person të shëndetshëm, kur ka një ndryshim të klimës ose motit, proceset fiziologjike në trup përshtaten në kohë me kushtet e ndryshuara mjedisore. Si rezultat, reagimi mbrojtës përmirësohet dhe njerëzit e shëndetshëm praktikisht nuk e ndjejnë ndikimin negativ të motit. Në një person të sëmurë, reagimet adaptive dobësohen, kështu që trupi humbet aftësinë për t'u përshtatur shpejt. Ndikimi i kushteve natyrore dhe klimatike në mirëqenien e njeriut shoqërohet gjithashtu me moshën dhe ndjeshmërinë individuale të trupit.

Paraqitja e punës suaj të mirë në bazën e njohurive është e lehtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Postuar në http: www. te gjitha te mirat. ru/

Shkallët e temperaturës

Shkallët e temperaturës më të njohura dhe më të përdorura në botë janë shkallët Celsius dhe Fahrenheit.

Le të shohim shkallët e disponueshme me radhë dhe të përpiqemi t'i krahasojmë ato nga pikëpamja e lehtësisë së përdorimit dhe dobisë praktike. Janë pesë shkallët më të famshme:

1. Fahrenheit u shpik nga Fahrenheit, një shkencëtar gjerman. Në një nga ditët e ftohta të dimrit të vitit 1709, merkuri në termometrin e shkencëtarit ra në një temperaturë shumë të ulët, të cilën ai propozoi ta merrte si zero në shkallën e re. Një tjetër pikë referimi ishte temperatura e trupit të njeriut. Pika e ngrirjes së ujit në shkallën e tij ishte +32°, dhe pika e vlimit +212°. Shkalla Fahrenheit nuk është veçanërisht e menduar apo e përshtatshme. Më parë, ai përdorej gjerësisht në vendet anglishtfolëse, por aktualisht përdoret pothuajse ekskluzivisht në SHBA.

2. Sipas shkallës Reaumur, i shpikur nga shkencëtari francez René de Reaumur në 1731, pika më e ulët e referencës është pika e ngrirjes së ujit. Shkalla bazohet në përdorimin e alkoolit, i cili zgjerohet kur nxehet, një shkallë është marrë të jetë një e mijëta e vëllimit të alkoolit në rezervuar dhe tub në zero. Kjo shkallë tani është jashtë përdorimit.

3. Celsius(propozuar nga suedezi Anders Celsius në 1742) temperatura e përzierjes së akullit dhe ujit (temperatura në të cilën shkrihet akulli) merret si zero, pika tjetër kryesore është temperatura në të cilën uji vlon. U vendos që intervali midis tyre të ndahej në 100 pjesë, dhe një pjesë u mor si njësi matëse - një gradë Celsius. Kjo shkallë është më racionale se shkalla Fahrenheit dhe shkalla Reaumur, dhe tani përdoret kudo.

4. Shkalla Kelvin shpikur në 1848 nga Lord Kelvin (shkencëtari anglez W. Thomson). Pika zero në të korrespondonte me temperaturën më të ulët të mundshme në të cilën lëvizja e molekulave të një substance ndalon. Kjo vlerë është llogaritur teorikisht kur studiohen vetitë e gazeve. Në shkallën Celsius, kjo vlerë korrespondon me afërsisht - 273°C, d.m.th. zero Celsius është e barabartë me 273 K. Njësia matëse e shkallës së re ishte një kelvin (fillimisht i quajtur "shkalla Kelvin").

5. Shkalla e renditjes(emërtuar sipas fizikanit skocez W. Rankin) ka të njëjtin parim si shkalla Kelvin dhe dimensioni është i njëjtë me shkallën Fahrenheit. Ky sistem praktikisht nuk ishte i përhapur.

DHEmatja e temperaturës

Në 1597, Galileo Galilei krijoi termoskopin. Termoskopi ishte një top i vogël qelqi me një tub qelqi të ngjitur në ujë. Kur topi u fto, uji në tub u ngrit. Me ngrohjen e motit, niveli i ujit në tuba ra. Disavantazhi i pajisjes ishte mungesa e një peshore dhe varësia e leximeve nga presioni atmosferik.

Më vonë, shkencëtarët fiorentinë e përmirësuan termoskopin e Galileos duke shtuar një shkallë rruaza dhe duke pompuar ajrin nga balona. Në vitin 1700, termoskopi ajror u transformua nga shkencëtari Torricelli. Pajisja u kthye përmbys, ena me ujë u hoq dhe alkooli u derdh në tub. Funksionimi i pajisjes bazohej në zgjerimin e alkoolit kur nxehet - tani leximet nuk vareshin nga presioni atmosferik. Ky ishte një nga termometrat e parë të lëngshëm. Termometri i Torricellit nuk kishte shkallë.

Në 1714, shkencëtari holandez Fahrenheit bëri një termometër me merkur. Ai vendosi një termometër në një përzierje akulli dhe kripës së tryezës dhe shënoi lartësinë e kolonës së merkurit si 0 gradë. Pika tjetër në Fahrenheit ishte temperatura e trupit të njeriut - 96 gradë. Vetë shpikësi e përcaktoi pikën e dytë si "temperatura nën sqetullën e një anglezi të shëndetshëm"

Në 1730, fizikani francez R. Reaumur propozoi një termometër alkooli me pikë shkrirjeje konstante për akullin (0 °R) dhe ujin e vluar (80 °R). Në të njëjtën kohë, astronomi suedez Anders Celsius përdori një termometër merkuri Fahrenheit me shkallën e vet, ku pika e vlimit të ujit u mor si 0 gradë, dhe pika e shkrirjes së akullit 100 gradë.

Temperatura është një parametër i rëndësishëm që përcakton jo vetëm rrjedhën e procesit teknologjik, por edhe vetitë e substancës. Për të matur temperaturën në sistemin SI të njësive, është miratuar shkalla e temperaturës me njësinë e temperaturës Kelvin (K). Pika e fillimit të kësaj shkalle është zero absolute (0 K). Për matjet e procesit, shpesh përdoret një shkallë e temperaturës me një njësi të temperaturës prej gradë Celsius (°C).

Për të matur temperaturën, përdoren konvertues të ndryshëm primar, të cilët ndryshojnë në metodën e shndërrimit të temperaturës në një sinjal të ndërmjetëm. Në industri, konvertuesit kryesorë të mëposhtëm përdoren më gjerësisht: termometrat e zgjerimit, termometrat manometrikë, termometrat e rezistencës, termoçiftet (pirometra termoelektrikë) dhe pirometrat e rrezatimit. Të gjithë ata, me përjashtim të pirometrave të rrezatimit, janë në kontakt me mediumin e matur gjatë funksionimit.

Postuar në Allbest.ru

...

Dokumente të ngjashme

Temperatura është një parametër që karakterizon gjendjen termike të një substance. Shkallët e temperaturës, instrumentet për matjen e temperaturës dhe llojet e tyre kryesore. Cikli termodinamik i një motori me djegie të brendshme pistoni me hyrje të nxehtësisë në presion konstant.

test, shtuar 25.03.2012

Shkallët bazë të matjes së temperaturës. Vlerat maksimale dhe minimale në kushtet e Tokës. Temperatura e mjedisit njerëzor. Faktori i temperaturës në Tokë. Shpërndarja e temperaturës në zona të ndryshme të trupit në kushte të ftohta dhe të ngrohta.

raport, shtuar 18.03.2014

Instrumentet për matjen e temperaturës. Karakteristikat e konvertuesve termoelektrikë. Parimi i funksionimit të pirometrave të raportit spektral. Instrumente për matjen e presionit të tepërt dhe absolut. Llojet e matësve të presionit të lëngshëm, deformues dhe elektrik.

tutorial, shtuar më 18.05.2014

Gjendja e sistemit të masave dhe pajisjeve matëse në periudha të ndryshme historike. Matja e temperaturës, presionit dhe rrjedhës së lëngut duke përdorur metoda dhe mjete të ndryshme. Instrumentet për matjen e përbërjes, lagështisë relative dhe vetive të një lënde.

puna e kursit, shtuar 01/11/2011

Koncepti i efektit termoelektrik; termoçiftet teknike, llojet e tyre. Karakteristikat dhe dizajni i TEC, dizajni, qëllimi, kushtet e funksionimit, disavantazhet. Matja e temperaturës, kufijtë e devijimeve të lejuara të termoEMF nga vlera nominale.

test, shtuar më 30.01.2013

Një karakteristikë e një sasie që karakterizon gjendjen termike të një trupi ose një masë e "ngrohjes" së tij. Shkaku i lëvizjes Brownian. Paraardhësi i termometrave modernë, llojet e tyre. Njësitë e matjes së temperaturës, llojet e shkallëve. Eksperimenti për të bërë një termoskop.

prezantim, shtuar më 14.01.2014

Teoria e fushave të temperaturës: shpërndarjet hapësinore-kohore të temperaturës dhe përqendrimi i tretësirave. Modeli i procesit fiziko-kimik të bashkëveprimit midis acidit klorhidrik dhe përbërësit karbonat të skeletit. Metodat për llogaritjen e fushave të temperaturës dhe densitetit.

Përcaktimi i rrjedhës lineare të nxehtësisë me metodën e përafrimeve të njëpasnjëshme. Përcaktimi i temperaturës së murit në anën e ujit dhe temperaturës ndërmjet shtresave. Grafiku i ndryshimeve të temperaturës gjatë transferimit të nxehtësisë. Numrat Reynolds dhe Nucelt për gazet dhe ujin.

test, shtuar 18.03.2013

Zhvillimi dhe përmirësimi i teknologjive të matjes së temperaturës duke përdorur metoda lumineshente, kontaktuese dhe pa kontakt. Shkalla ndërkombëtare e temperaturës. Krijimi i termometrave të alkoolit, merkurit, manometrik dhe termoelektrik.

puna e kursit, shtuar 06/07/2014

Informacioni bazë për shkallët e temperaturës dhe temperaturës, aftësia për të marrë matje. Përdorimi i termometrave në praktikë dhe kërkesat për instrumentet matëse të përfshira në standardet shtetërore të intervaleve përkatëse të temperaturës.

Historia e shpikjes së termometrit, falë përkthimeve të trashëgimisë së shkencëtarëve të lashtë, është ruajtur mirë.

Është përshkruar se shkencëtari dhe mjeku grek Galen bëri përpjekjen e parë për të matur temperaturën në vitin 170 pas Krishtit. Ai dokumentoi temperaturën standarde të ujit të vluar dhe akullit.

Matësit e nxehtësisë

Koncepti i matjes së temperaturës është mjaft i ri. Termoskopi, në thelb një matës i nxehtësisë pa shkallë, ishte paraardhësi i termometrit modern. Kishte disa shpikës që punonin në termoskop në 1593, por më i famshmi është Galileo Galilei, një shpikës italian i cili gjithashtu përmirësoi (por nuk e shpiku) termoskopin.

Një termoskop mund të tregojë ndryshime në nxehtësi, duke i lejuar vëzhguesit të dinë nëse diçka është bërë më e ngrohtë apo më e ftohtë. Megjithatë, një termoskop nuk mund të sigurojë një temperaturë të saktë në gradë. Në vitin 1612, shpikësi italian Santorio shtoi shkallën e tij numerike në termoskop dhe u përdor për të matur temperaturën e një personi. Por kishte ende mungesë të shkallës dhe saktësisë së standardizuar.

Shpikja e termometrit i përket fizikanit gjerman Gabriel Fahrenheit, i cili, së bashku me astronomin danez Olaf Christensen Römer, zhvilluan një matës të bazuar dhe duke përdorur alkool.

Në 1724, ata prezantuan shkallën standarde të temperaturës që mban emrin e tij, Fahrenheit, një shkallë që përdorej për të regjistruar ndryshimet e nxehtësisë në një formë të saktë. Shkalla e saj është e ndarë 180 gradë midis pikave të ngrirjes dhe vlimit të ujit. Pika e ngrirjes 32°F për ujin dhe pika e vlimit 212°F për ujin, 0°F bazohej në nxehtësinë e një përzierjeje të barabartë të ujit, akullit dhe kripës. Gjithashtu, temperatura e trupit të njeriut merret si bazë për këtë sistem simbolik. Fillimisht, temperatura normale e trupit të njeriut ishte 100°F, por që atëherë është rregulluar në 98,6°F Një përzierje e barabartë e ujit, akullit dhe klorurit të amonit përdoret për ta vendosur atë në 0°F.

Fahrenheit demonstroi një termometër me bazë alkooli në 1709 përpara zbulimit të një analogu të merkurit, i cili doli të ishte më i saktë.

Në 1714, Fahrenheit zhvilloi termometrin e parë modern, një termometër merkuri me matje më të sakta. Dihet se merkuri zgjerohet ose tkurret ndërsa vlera fizike e nxehtësisë rritet ose zvogëlohet. Ky mund të konsiderohet termometri i parë modern i merkurit me një shkallë të standardizuar.

Historia e shpikjes së termometrit vëren se Gabriel Fahrenheit, një fizikant gjerman, shpiku termometrin e alkoolit në 1709 dhe termometrin e merkurit në 1714.

Llojet e shkallëve të temperaturës

Në botën moderne, përdoren lloje të caktuara të shkallëve të temperaturës:

1. Shkalla Fahrenheit është një nga tre sistemet kryesore të simboleve të temperaturës që përdoren sot, me dy të tjerët që janë Celsius dhe Kelvin. Fahrenheit është standardi i përdorur për të matur temperaturën në Shtetet e Bashkuara, por shumica e pjesës tjetër të botës përdor Celsius.

2. Menjëherë pas zbulimit të Fahrenheit, astronomi suedez Anders Celsius shpalli shkallën e tij, e cila quhet Celsius. Ndahet në 100 gradë, duke ndarë pikën e vlimit dhe pikën e ngrirjes. Shkalla origjinale e vendosur nga Celsius si 0 si pika e vlimit të ujit dhe 100 si pika e ngrirjes, u ndryshua menjëherë pas shpikjes së peshores dhe u bë: 0°C – pika e ngrirjes, 100°C – pika e vlimit.

Termi Celsius u miratua në vitin 1948 nga Konferenca Ndërkombëtare për Peshat dhe Masat dhe shkalla është sensori i preferuar i temperaturës për aplikime shkencore si dhe në shumicën e vendeve të botës përveç Shteteve të Bashkuara.

3. Shkalla tjetër u shpik nga Lord Kelvin i Skocisë me matësin e tij në 1848, i njohur tani si shkalla Kelvin. Ajo u bazua në idenë e ngrohjes teorike absolute, në të cilën të gjitha substancat nuk kanë energji termike. Nuk ka numra negativë në shkallën Kelvin, 0 K është temperatura më e ulët e mundshme në natyrë.

Zero absolute Kelvin do të thotë minus 273,15 °C dhe minus 459,67 F. Shkalla Kelvin përdoret gjerësisht në aplikime shkencore. Njësitë në shkallën Kelvin kanë të njëjtën madhësi me ato në shkallën Celsius, përveç se shkalla Kelvin vendos më shumë.

Faktorët e konvertimit për llojet e temperaturës

Fahrenheit në Celsius: zbrit 32, pastaj shumëzo me 5, pastaj pjesëto me 9;

Celsius në Fahrenheit: shumëzoni me 9, pjesëtoni me 5, pastaj shtoni 32;

Fahrenheit në Kelvin: zbrit 32, shumëzo me 5, pjesëto me 9, pastaj shto 273,15;

Kelvin në Fahrenheit: zbres 273.15, shumëzo me 1.8, pastaj shto 32;

Kelvin në Celsius: shtoni 273;

Celsius në Kelvin: zbrit 273.

Termometrat përdorin materiale që ndryshojnë në një farë mënyre kur nxehen ose ftohen. Më të zakonshmet janë merkuri ose alkooli, ku lëngu zgjerohet kur nxehet dhe tkurret kur ftohet, kështu që gjatësia e kolonës së lëngut është më e gjatë ose më e shkurtër në varësi të ngrohjes. Termometrat modernë janë të kalibruar për temperatura të tilla si Fahrenheit (përdoret në SHBA), Celsius (në mbarë botën) dhe Kelvin (që përdoren kryesisht nga shkencëtarët).

Materiali në këtë artikull jep një ide të një koncepti kaq të rëndësishëm si temperatura. Le të japim një përkufizim, të shqyrtojmë parimin e ndryshimit të temperaturës dhe diagramin për ndërtimin e shkallëve të temperaturës.

Çfarë është temperatura

Përkufizimi 1

Temperaturaështë një sasi fizike skalare që përshkruan gjendjen e ekuilibrit termodinamik të një sistemi makroskopik trupash.

Koncepti i temperaturës përdoret gjithashtu si një sasi fizike që përcakton shkallën e ngrohjes së një trupi, por vetëm një interpretim i tillë nuk mjafton për të kuptuar kuptimin e termit. Të gjitha konceptet fizike janë të lidhura me disa ligje themelore dhe u jepet kuptim vetëm në përputhje me këto ligje. Në këtë rast, termi temperaturë lidhet me konceptin e ekuilibrit termik dhe me ligjin e pakthyeshmërisë makroskopike.

Dukuria e ekuilibrit termodinamik të trupave që përbëjnë sistemin tregon praninë e të njëjtës temperaturë të këtyre trupave. Temperatura mund të matet vetëm në mënyrë indirekte, duke marrë si bazë varësinë nga temperatura e vetive të tilla fizike të trupave që mund të maten drejtpërdrejt.

Përkufizimi 2

Substancat ose trupat që përdoren për të marrë një vlerë të temperaturës quhen termometrike.

Le të themi se dy trupa të izoluar termikisht sillen në kontakt termik. Një trup do të transferojë një rrjedhë energjie në një tjetër: procesi i transferimit të nxehtësisë do të fillojë. Në këtë rast, trupi që lëshon nxehtësi ka një temperaturë përkatësisht më të lartë se trupi që "merr" rrjedhën e nxehtësisë. Është e qartë se pas njëfarë kohe procesi i transferimit të nxehtësisë do të ndalet dhe do të ndodhë ekuilibri termik: supozohet se temperaturat e trupave janë të barabarta në raport me njëra-tjetrën, vlerat e tyre do të jenë diku në intervalin midis vlerave fillestare të temperaturës. . Kështu, temperatura shërben si një shënues i ekuilibrit termik. Rezulton se çdo vlerë t që plotëson kërkesat:

t 1 > t 2 , kur transferimi i nxehtësisë ndodh nga trupi i parë në të dytin;
t 1 " = t 2 " = t , t 1 > t > t 2 , kur vendoset ekuilibri termik, mund të merret si temperaturë.

Vëmë re gjithashtu se ekuilibri termik i trupave i nënshtrohet ligjit të kalueshmërisë.

Përkufizimi 3

Ligji i kalimit: kur dy trupa janë në ekuilibër me një të tretë, atëherë ata janë në ekuilibër termik me njëri-tjetrin.

Një tipar i rëndësishëm i këtij përkufizimi të temperaturës është paqartësia e tij. Duke zgjedhur vlera të ndryshme për të përmbushur kërkesat e vendosura (të cilat do të ndikojnë në mënyrën e matjes së temperaturës), është e mundur të merren shkallë divergjente të temperaturës.

Përkufizimi 4

Shkalla e temperaturësështë një metodë e ndarjes së një intervali të temperaturës në pjesë.

Le të shohim një shembull.

Shembulli 1

Një pajisje e njohur për matjen e temperaturës është një termometër. Për shqyrtim, le të marrim termometra të pajisjeve të ndryshme. E para përfaqësohet nga një kolonë merkuri në kapilarin e termometrit, dhe vlera e temperaturës këtu përcaktohet nga gjatësia e kësaj kolone, e cila plotëson kushtet 1 dhe 2 të treguara më sipër.

Dhe një mënyrë tjetër për të matur temperaturën: duke përdorur një termoelement - një qark elektrik me një galvanometër dhe dy kryqëzime metalesh të ndryshme (Figura 1 ).

Figura 1

Një kryqëzim është në një mjedis me një temperaturë fikse (në shembullin tonë, kjo është shkrirja e akullit), tjetra është në një mjedis, temperatura e të cilit duhet të përcaktohet. Këtu, një shenjë e temperaturës është emf i termoelementit.

Këto metoda të matjes së temperaturës nuk do të japin të njëjtat rezultate. Dhe për kalimin nga një temperaturë në tjetrën, duhet të ndërtohet një kurbë kalibrimi që do të vendosë varësinë e emf të termoelementit nga gjatësia e kolonës së merkurit. Në këtë rast, shkalla uniforme e një termometri merkuri shndërrohet në një shkallë të pabarabartë të një termoçifti (ose anasjelltas). Shkallët uniforme të matjes së temperaturës të një termometri merkuri dhe një termoçifti krijojnë dy shkallë të temperaturës krejtësisht të ndryshme në të cilat një trup në të njëjtën gjendje do të ketë temperatura të ndryshme. Është gjithashtu e mundur të merren parasysh termometra që janë identikë në dizajn, por kanë "trupa termikë" të ndryshëm (për shembull, merkur dhe alkool): ne nuk do të vëzhgojmë të njëjtat shkallë të temperaturës në këtë rast. Grafiku i gjatësisë së kolonës së merkurit kundrejt gjatësisë së kolonës së alkoolit nuk do të jetë linear.

Nga sa më sipër mund të konkludojmë se koncepti i temperaturës, bazuar në ligjet e ekuilibrit termik, është i paqartë. Kjo temperaturë është empirike dhe varet nga metoda e matjes. Një pikë arbitrare merret si "zero" e shkallës empirike të temperaturës. Sipas përkufizimit të temperaturës empirike, vetëm ndryshimi i temperaturës ose ndryshimi i tij ka kuptim fizik. Çdo shkallë empirike e temperaturës konvertohet në një shkallë termodinamike të temperaturës duke përdorur korrigjime që marrin parasysh natyrën e marrëdhënies midis vetive termometrike dhe temperaturës termodinamike.

Për të ndërtuar një shkallë të temperaturës për matje, dy pika referimi fikse u caktohen dy vlerave numerike të temperaturës. Pas kësaj, ndryshimi në vlerat numerike të caktuara në pikat e referencës ndahet në numrin e kërkuar të pjesëve të zgjedhura në mënyrë të rastësishme, duke rezultuar në një njësi të matjes së temperaturës.

Vlerat fillestare të përdorura si pikënisje dhe njësi matëse janë temperaturat e kalimit të substancave kimikisht të pastra nga një gjendje grumbullimi në një tjetër, për shembull, temperatura e shkrirjes së akullit t 0 dhe pika e vlimit të ujit t k në normale. presioni atmosferik (Pa ≈ 10 5 Pa ) . Madhësitë t 0 dhe t k kanë kuptime të ndryshme në lloje të ndryshme të shkallëve të matjes së temperaturës:

Sipas shkallës së Celsiusit (shkalla celsius): pika e vlimit të ujit tk = 100 ° C, pika e shkrirjes së akullit t0 = 0 ° C. Në shkallën Celsius, temperatura e pikës së trefishtë të ujit është 0,01 ° C në një presion prej 0.06 atm.

Përkufizimi 5

Pika e trefishtë e ujit- një temperaturë dhe presion i tillë në të cilin të tre gjendjet e grumbullimit të ujit mund të ekzistojnë në ekuilibër njëkohësisht: lëngu, i ngurtë (akulli) dhe avulli.

Sipas shkallës Fahrenheit: pika e vlimit të ujit tk = 212 °F; temperatura e shkrirjes së akullit t 0 = 32 ° C.

Diferenca në temperatura e shprehur në gradë Celsius dhe Fahrenheit është e niveluar sipas shprehjes së mëposhtme:

t°C 100 = t°F - 32,180 ose t°F = 1,8°C + 32.

Zero në këtë shkallë përcaktohet si pika e ngrirjes së një përzierjeje uji, amoniaku dhe kripe, e marrë në një raport 1: 1: 1.

Sipas shkallës Kelvin: pika e vlimit të ujit t k = 373 K; temperatura e shkrirjes së akullit t 0 = 273 K. Këtu temperatura matet nga zero absolute (t = 273,15 ° C) dhe quhet temperaturë termodinamike ose absolute. T = 0 K - kjo vlerë e temperaturës korrespondon me mungesën absolute të luhatjeve termike.

Vlerat e temperaturës në shkallën Celsius dhe në shkallën Kelvin lidhen me njëra-tjetrën sipas shprehjes së mëposhtme:

T(K) = t°C + 273,15°C.

Sipas shkallës Reaumur: pika e vlimit të ujit tk = 80 ° R; temperatura e shkrirjes së akullit t 0 = 0 ° R. Termometri i Reaumur përdorte alkool; për momentin peshore pothuajse nuk përdoret.

Temperaturat e shprehura në gradë Celsius dhe gradë Réaumur lidhen si më poshtë:

1°C = 0,8°R.

Sipas shkallës Rankine: pika e vlimit të ujit t k = 671,67 ° R a ; temperatura e shkrirjes së akullit t0 = 491,67 ° R a. Fillimi i shkallës korrespondon me zero absolute. Numri i gradëve ndërmjet pikave të referencës së ngrirjes dhe ujit të vluar në shkallën Rankine është identik me shkallën Fahrenheit dhe është i barabartë me 180.

Temperaturat Kelvin dhe Rankine lidhen nga:

°R a = °F + 459,67.

Shkallët Fahrenheit mund të konvertohen në gradë Rankine sipas formulës:

°R a = °F + 459,67.

Shkalla e Celsiusit është më e zbatueshme në jetën e përditshme dhe në pajisjet teknike (njësia e shkallës është gradë Celsius, e shënuar si °C).

Në fizikë, ata përdorin temperaturën termodinamike, e cila nuk është vetëm e përshtatshme, por gjithashtu mbart një kuptim të thellë fizik, pasi përcaktohet si energjia mesatare kinetike e një molekule. Njësia e temperaturës termodinamike është shkalla Kelvin (deri në vitin 1968) ose tani thjesht Kelvin (K), e cila është një nga njësitë bazë në CI. Temperatura T = 0 K quhet temperatura zero absolute, siç u përmend më lart.

Në përgjithësi, termometria moderne bazohet në shkallën ideale të gazit: presioni merret si vlerë termometrike. Shkalla e termometrit të gazit është absolute (T = 0, p = 0). Gjatë zgjidhjes së problemeve praktike, më së shpeshti është e nevojshme të përdoret kjo shkallë e temperaturës.

Shembulli 2

Pranohet që një temperaturë dhome e rehatshme për një person është në rangun nga + 18 ° C në + 22 ° C. Është e nevojshme të llogariten kufijtë e intervalit të temperaturës së rehatisë sipas shkallës termodinamike.

Zgjidhje

Le të marrim si bazë raportin T (K) = t ° C + 273,15 ° C.

Le të llogarisim kufijtë e poshtëm dhe të sipërm të temperaturës së rehatisë në një shkallë termodinamike:

T = 18 + 273 ≈ 291 (K); T = 22 + 273 ≈ 295 (K) .

Përgjigje: Kufijtë e intervalit të temperaturës së rehatisë në shkallën termodinamike janë në intervalin nga 291 K deri në 295 K.

Shembulli 3

Është e nevojshme të përcaktohet se në cilën temperaturë leximet e termometrit në shkallën Celsius dhe në shkallën Fahrenheit do të jenë të njëjta.

Zgjidhje

Figura 2

Le të marrim si bazë raportin t ° F = 1,8 t ° C + 32.

Sipas kushteve të problemit, temperaturat janë të barabarta, atëherë është e mundur të formulohet shprehja e mëposhtme:

x = 1,8 x + 32.

Le të përcaktojmë variablin x nga rekordi që rezulton:

x = - 32 0, 8 = - 40 ° C.

Përgjigje: në një temperaturë prej - 40 ° C (ose - 40 ° F), leximet e termometrit në shkallët Celsius dhe Fahrenheit do të jenë të njëjta.

Nëse vëreni një gabim në tekst, ju lutemi theksoni atë dhe shtypni Ctrl+Enter

Temperatura quhet edhe një sasi fizike që karakterizon shkallën e ngrohjes së një trupi, por kjo nuk mjafton për të kuptuar kuptimin dhe rëndësinë e konceptit të temperaturës. Në këtë frazë ka vetëm një zëvendësim të një termi me një tjetër dhe jo më të kuptueshëm. Zakonisht konceptet fizike lidhen me disa ligje themelore dhe marrin kuptim vetëm në lidhje me këto ligje. Koncepti i temperaturës lidhet me konceptin e ekuilibrit termik dhe, për rrjedhojë, me ligjin e pakthyeshmërisë makroskopike.

Ndryshimi i temperaturës

Në një gjendje ekuilibri termodinamik, të gjithë trupat që formojnë sistemin kanë të njëjtën temperaturë. Temperatura mund të matet vetëm në mënyrë indirekte, bazuar në varësinë nga temperatura e vetive të tilla fizike të trupave që mund të maten drejtpërdrejt. Substancat (trupat) që përdoren për këtë quhen termometrikë.

Lërini dy trupa të izoluar termikisht të vihen në kontakt termik. Një rrjedhë energjie do të nxitojë nga një trup në tjetrin dhe do të ndodhë procesi i transferimit të nxehtësisë. Në këtë rast, besohet se trupi që lëshon nxehtësi ka një temperaturë më të lartë se trupi në të cilin rrjedh rrjedha e nxehtësisë. Natyrisht, pas njëfarë kohe rrjedha e energjisë ndalon dhe ndodh ekuilibri termik. Supozohet se temperaturat e trupit barazohen dhe vendosen diku në intervalin midis vlerave fillestare të temperaturës. Pra, rezulton se temperatura është një shënues i caktuar i ekuilibrit termik. Rezulton se çdo vlerë t që plotëson kërkesat:

$t_1>t_2$, nëse rrjedha e nxehtësisë shkon nga trupi i parë tek i dyti;
$t"_1=t"_2=t,\ t_1 > t > t_2$, mund të merret si temperaturë kur vendoset ekuilibri termik.

Supozohet se ekuilibri termik i trupave i bindet ligjit të kalueshmërisë: nëse dy trupa janë në ekuilibër me një të tretë, atëherë ata janë në ekuilibër termik me njëri-tjetrin.

Karakteristika më e rëndësishme e përkufizimit të mësipërm të temperaturës është paqartësia e saj. Ne mund të zgjedhim sasitë që plotësojnë kërkesat në mënyra të ndryshme (të cilat do të reflektohen në mënyrat se si matim temperaturën) dhe të përfundojmë me shkallë divergjente të temperaturës. Shkallët e temperaturës janë mënyra për të ndarë intervalet e temperaturës në pjesë.

Le të japim shembuj. Siç e dini, një pajisje për matjen e temperaturës është një termometër. Le të shqyrtojmë dy lloje termometrash të pajisjeve të ndryshme. Në njërën, rolin e temperaturës së trupit e luan gjatësia e kolonës së merkurit në kapilarin e termometrit, në rastin kur termometri është në ekuilibër termik me trupin, temperaturën e të cilit po matim. Gjatësia e kolonës së merkurit plotëson kushtet 1 dhe 2, të cilat janë dhënë më sipër dhe zbatohen për temperaturën.

Ekziston një mënyrë tjetër për të matur temperaturën: duke përdorur një termoelement. Një termoelement është një qark elektrik me një galvanometër dhe dy kryqëzime të metaleve të ndryshme (Fig. 1). Njëra bashkim vendoset në një mjedis me një temperaturë fikse, për shembull në shkrirjen e akullit, tjetri në një mjedis, temperatura e të cilit duhet të përcaktohet. Në këtë rast, treguesi i temperaturës konsiderohet të jetë emf i termoelementit. Këto dy metoda të matjes së temperaturës nuk do të japin të njëjtat rezultate. Dhe për të lëvizur nga një temperaturë në tjetrën, është e nevojshme të ndërtohet një kurbë kalibrimi që përcakton varësinë e emf të termoelementit nga gjatësia e kolonës së merkurit. Pastaj shkalla uniforme e termometrit të merkurit shndërrohet në një shkallë të pabarabartë të termoçiftit (ose anasjelltas). Shkallët uniforme të një termometri merkuri dhe një termoelementi formojnë dy shkallë krejtësisht të ndryshme të temperaturës, në të cilat një trup në të njëjtën gjendje do të ketë temperatura të ndryshme. Ju mund të merrni termometra të të njëjtit dizajn, por me "trupa termikë" të ndryshëm (për shembull, merkur dhe alkool). Shkallët e tyre të temperaturës gjithashtu nuk do të përputhen. Grafiku i gjatësisë së kolonës së merkurit kundrejt gjatësisë së kolonës së alkoolit nuk do të jetë linear.

Nga kjo rrjedh se koncepti i temperaturës, i bazuar në ligjet e ekuilibrit termik, nuk është unik. Kjo temperaturë quhet empirike, varet nga mënyra e matjes së temperaturës. Zero e shkallës empirike të temperaturës vendoset gjithmonë në mënyrë arbitrare. Sipas përkufizimit të temperaturës empirike, vetëm ndryshimi i temperaturës, domethënë ndryshimi i tij, ka kuptim fizik. Çdo shkallë empirike e temperaturës reduktohet në një shkallë të temperaturës termodinamike duke futur korrigjime që marrin parasysh natyrën e marrëdhënies midis vetive termometrike dhe temperaturës termodinamike.

Shkallët e temperaturës

Për të ndërtuar një shkallë të temperaturës, vlerat numerike të temperaturës caktohen në dy pika referimi fikse. Pastaj, ndani ndryshimin e temperaturës midis pikave të referencës në një numër pjesësh të zgjedhura rastësisht, duke marrë një njësi të matjes së temperaturës. Si vlera fillestare që shërbejnë kur ndërtohet një shkallë e temperaturës për të përcaktuar origjinën dhe njësinë e saj - gradë, përdoren temperaturat e kalimit të substancave kimikisht të pastra nga një gjendje grumbullimi në një tjetër, për shembull, temperatura e shkrirjes së akullit $t_0 $ dhe pikën e vlimit të ujit $t_k$ në presion normal atmosferik ($\afërsisht 10^5Pa).$ Sasitë $t_0\ dhe\ t_k$ kanë kuptime të ndryshme:

në shkallën Celsius (shkalla celsius): pika e vlimit të ujit $t_k=100^0C$, pika e shkrirjes së akullit $t_0=0^0C$. Shkalla e Celsiusit është një shkallë në të cilën temperatura e pikës së trefishtë të ujit është 0,010C në një presion prej 0,06 atm. (Pika e trefishtë e ujit është një temperaturë dhe presion i caktuar në të cilin uji, avulli dhe akulli i tij mund të ekzistojnë njëkohësisht në ekuilibër.);
në shkallën Fahrenheit, pika e vlimit të ujit $t_k=212^0F;$ $t_0$=3$2^0F$ -- pika e shkrirjes së akullit;

Marrëdhënia midis temperaturave të shprehura në gradë Celsius dhe Fahrenheit është:

\[\frac(t^0C)(100)=\frac(t^0F-32)(180)\ \ or\ t^0F=1.8t^0C+32\ \majtas(1\djathtas);\ ]

Zero në këtë shkallë përcaktohet nga pika e ngrirjes së një përzierjeje uji, kripe dhe amoniaku në një raport 1:1:1.

në shkallën Kelvin: temperatura matet nga zero absolute (t=-273.50C) dhe quhet temperaturë termodinamike ose absolute. T=0K është një gjendje që i përgjigjet mungesës së plotë të luhatjeve termike. Pika e vlimit të ujit në këtë shkallë është $t_k=373K$, pika e shkrirjes së akullit është $t_0=273K$. Marrëdhënia midis temperaturës Kelvin dhe temperaturës Celsius:
sipas shkallës Reaumur, pika e vlimit të ujit është $t_k=80^0R$, pika e shkrirjes së akullit është $t_0=0^0R.$ Peshorja praktikisht është jashtë përdorimit. Marrëdhënia midis temperaturave të shprehura në gradë Celsius dhe gradë Réaumur:

Termometri i Reaumur përdorte alkool.

sipas shkallës Rankine, pika e vlimit të ujit është $t_k=671.67^(0\ )Ra$, pika e shkrirjes së akullit është $t_0=(491.67)^0Ra.$ Shkalla fillon nga zero absolute. Numri i gradëve ndërmjet pikave të ngrirjes dhe vlimit të ujit në shkallët Fahrenheit dhe Rankine është i njëjtë dhe i barabartë me 180.

Marrëdhënia midis kelvinit dhe shkallës Rankine: 1K=1.$8^(0\ )Ra$, gradë Fahrenheit konvertohen në gradë Rankine duke përdorur formulën:

\[^0Ra=^0F+459.67\majtas(4\djathtas);\]

Në teknologji dhe në jetën e përditshme, temperaturat përdoren në shkallën Celsius. Njësia e kësaj shkalle quhet shkalla celsius ($^0C).\ $ Në fizikë, ata përdorin temperaturën termodinamike, e cila jo vetëm është më e përshtatshme, por ka edhe një kuptim të thellë fizik, pasi përcaktohet nga energjia mesatare kinetike. të molekulës. Njësia e temperaturës termodinamike, shkalla e kelvinit (deri në 1968), ose tani thjesht kelvin (K), është një nga njësitë bazë në SI. Temperatura T=0K quhet temperaturë zero absolute. Termometria moderne bazohet në shkallën ideale të gazit, ku presioni përdoret si sasi termometrike. Shkalla e termometrit të gazit është absolute (T=0, p=0). Kur zgjidhni probleme, më së shpeshti do t'ju duhet të përdorni këtë shkallë të temperaturës.