Hőmérséklet

A hőmérséklet olyan mennyiség, amely egy test hőfokát vagy hőjét méri. Minden anyag egy adott halmazállapotban (szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapotban) folyamatos mozgásban lévő molekulákból áll. A test összes molekulája energiáinak összegét hőenergiának nevezzük; a hőmérséklet pedig ennek az átlagos energiának a mértéke, illetve az a tulajdonság, amely a hőáramlás irányát rögzíti.

Mi a hőmérséklet

Az a mennyiség, amely azt a hőmennyiséget méri, amellyel egy tárgy, környezet vagy akár egy élőlény rendelkezik. A hőmérséklet mindig a magasabb fokú testből megy át az alacsonyabb fokú testbe. Egy forró testről azt mondják, hogy nagyobb a hőtartománya, mint egy hideg testnek. Ezt a nagyságot úgy határozzák meg, hogy figyelembe veszik azt a tényt, hogy a legtöbb test melegítéskor kitágul.

Kollokviálisan létezik a “szobahőmérséklet” terminológia, amely leginkább az élelmiszerekre vonatkozik, ami azt jelenti, hogy az nem forró a főzés vagy a mechanikus melegítés hatására, és nem hideg a mesterséges fagyasztás miatt.

A testek esetében ez a hőmennyiség egy tulajdonság, amely lehet forrás, olvadás, fagyás stb.

Kémiában

Kémiában a testet alkotó atomok és kis frakciók mozgásának mértékét jelenti: minél nagyobb a mozgás, annál magasabb a hőmérséklet. Más szóval a tárgyban jelenlévő energia mértéke, amely hő formájában nyilvánul meg.

A tudomány ezen területén egy rendszer azon tulajdonsága, amely azt vizsgálja, hogy egy másik rendszer hőegyensúlyban van-e egy másik rendszerrel. Hasonlóképpen, mikroszkopikusan szólva, ez a keringés mértéke a részecskéinek mozgásától függ: ha egy vízmennyiségben a hőmennyiséget növeljük, a mozgás fokozódik, és a részecskék felgyorsulnak, amíg gázzá nem válnak; míg ha csökkentjük, a részecskék lelassulnak, amíg meg nem fagynak, ezáltal lehűlnek.

A fizikában

Ez a terület azt a mennyiséget jelenti, amely egy termodinamikai rendszer mozgási energiáját méri. Ezt az energiát a rendszert alkotó részecskék mozgása hozza létre.

Ez azt jelenti, hogy minél több a mozgás, annál nagyobb az energia nagysága, mivel a mozgás és a súrlódás hőt termel; és abszolút nulla lesz, ha a részecskék nem mozognak. Termodinamikailag tehát a mozgási energia a molekulák részecskéinek átlagos sebessége.

A testünkben érzékelhető hő vagy hideg általában inkább a hőérzethez, mint a tényleges hőmérséklethez kapcsolódik. A szélhűvösség az emberi szervezet reakciója a környezeti viszonyokra aszerint, hogy mennyire meleg vagy hideg van.

A földrajzban

Ebben az esetben egy olyan elemre utal, amely meghatározza egy adott hely és évszak éghajlatát. Vagyis azt számszerűsíti, hogy az adott helyen mennyi hőenergia van a levegőben.

Ez a hő a Nap sugaraiból származik, tehát a bolygónkat érő napsugárzásnak köszönhető. A felszínről visszaverődik, és “visszapattan” az űrbe, de a légkör hatására visszatér a Földre, és ott tovább marad, hőt termelve (üvegházhatás). Ezen túlmenően a hőhatás nagysága többek között olyan tényezőktől függ, mint az aljzat típusa, amelyre a sugarak becsapódnak, a szél erőssége és iránya, a tengerszint feletti magasság, a földrajzi szélesség, valamint az, hogy milyen messze vagy közel van a következő víztest.

A Föld hőmérséklete: minimum kb. -89°C, átlag kb. 14,05°C és maximum kb. 56,7°C.

Példák a hőmérsékletre

A mindennapi életben számos olyan példa van, amelyre ez a nagyságrend gyakorlati alkalmazással bír. Ezek közé tartozik:

• A testhő megnövekedése, amely azt jelzi, hogy egy személynek láza van.
• A radiátor által kibocsátott hő.
• A vasaló, amelynek magas hőmérsékletét a ruhák ráncainak kisimítására használják.
• A vasaló, amelynek magas hőmérsékletét a ruhák ráncainak kisimítására használják.
• A tűz által kibocsátott hő, amelyet egy tűzhely bocsát ki az ételek főzéséhez.
• A légkondicionáló által kibocsátott hűvösség, amely meleg éghajlaton komfortossá teszi a környezetet.
• A nap fénye, amely hőt bocsát ki.
• A villanykörte által kisugárzott hő.
• A víz fizikai állapotai (szilárd, folyékony, gáznemű), amelyeket a hőtani nagyságrend határoz meg, és amelyek értékei attól függően változnak, hogy milyen skálán mérik őket.
• Az elektromos, elektronikus vagy akár mechanikus eszköz által az energia kiszorítása és felhasználása következtében leadott hő.
• A hő, amely a testben a testmozgás során keletkezik.
• A hő, amely a testben a testmozgás során keletkezik.
• A hűtőszekrényben az élelmiszerek hűtésére szolgáló elektromos és mechanikai folyamatok miatt jelenlévő hideg.
• A világ azon testei vagy víztömegei, amelyek folyamatosan kapják a Nap sugarait, hőt termelve.
• Az orvos a láz kimutatására a betegein használt hőmérővel végez vizsgálatot.
• A jégképződés folyamata, amikor a víz megszilárdul, ahogy a vízben lévő hőmennyiség csökken.
• A jégképződés folyamata, amikor a víz megszilárdul, ahogy a vízben lévő hőmennyiség csökken.
• A tábortűz vagy kandalló által leadott hő, amely mérsékelt időben melegen tartja a légkört.
• A hő, amelyet a főzés után a tűzhelyen lévő edény vagy serpenyő érintésekor érezhetünk.
• A hő, amelyet a főzés után a tűzhelyen lévő edény vagy serpenyő érintésekor érezhetünk.
• Mikor a csokoládé meleg környezetben vagy a napsugárzás hatására megolvad.

A hőmérséklet fajtái

A testhőmérséklet

Az élőlényeknél a normál testhőmérséklet egy felnőtt embernél 37 °C körül van. Egy csecsemőnél 36,5 és 37,5 °C között változhat.

Az élőlény tartózkodási helyétől és a külső hőmérséklettől függően, amelynek ki van téve, változhat a hőmérséklete, és ha ez meghaladja a normális átlagot, amikor az élőlény beteg, akkor lázasnak mondjuk (a szervezet védekező mechanizmusaként a fertőzés forrása ellen). Bizonyos körülmények között létezik egy meghatározott testhőmérséklet is, ez az alaphőmérséklet, amely a test hőmérséklete öt óra alvás után.

Légköri hőmérséklet

A légkör gázokat tartalmaz, köztük szén-dioxidot vagy CO2-t, amelyek a Földön az élethez megfelelő, kellemes hőmérsékletet biztosítanak. Ha azonban a légkörben sok ilyen gáz van, a légkör sűrűbbé és sűrűbbé válik, ami megnehezíti, hogy a napsugarak visszataláljanak az űrbe. Ezáltal a sugárzás hosszabb ideig marad a légkörben, ami növeli a Föld hőmérsékletét.

Hőérzet

Az emberi test válasza a környezet hőmérsékletére, és a környezet érzékelésétől függ. Ez azt jelenti, hogy lehetünk 15°C-os hőmérsékletnek kitéve napsütéses, szélcsendes környezetben, és érezhetjük kellemesnek a hőmérsékletet, és lehetünk ugyanilyen 15°C-os árnyékban, erős szélben, és éles hideget érezhetünk.

Száraz hőmérséklet

A száraz hőmérsékletnek a levegőből mért hőmérsékletet nevezzük, anélkül, hogy figyelembe vennénk olyan elemeket, mint a szél, a hősugárzás vagy a környezet relatív páratartalma.

Sugárzási hőmérséklet

A kizárólag a környező elemek (padló, mennyezet, falak, tárgyak stb.) által kibocsátott hősugárzásból vett hőmérséklet, amely a levegő hőmérsékletét kioltja vagy elhagyja.

Páratartalom hőmérséklete

Ezt a levegő páratartalmából és az általa létrehozott hőmérsékletből veszik.

Hőmérsékleti skálák

A különböző skálák szerint különböző típusú hőmérsékletek vannak, amelyeket termometriai nagyságrendekkel mérnek. Mivel a világon nem mindenhol ugyanazt a skálát használják, az interneten elérhetőek olyan források, mint például a hőmérséklet-átváltó, amelyek segítségével az egyik skála és a másik között egyenlőséget lehet teremteni. A hőmérséklet átváltására többféle képlet létezik, amelyek a következők:

• A ºC-ról kelvinre történő átváltáshoz: K = ºC + 273,15
• A kelvinről ºF-re történő átváltáshoz: ºF = K x 1,8 -459,67
• A ºF-ről ºC-re történő átváltáshoz: ºC = (ºF – 32)/ 1,8
• A kelvinről ºF-re történő átszámításhoz: ºF = K x 1,8 -459,67

De fontos részletesen ismerni a leggyakrabban használt skálákat:

Farenheit (ºF)

Ezt a skálát Daniel Gabriel Farenheit (1686-1736) német fizikus és mérnök javasolta. Megállapítja, hogy a víz fagyási hőmérséklete 32º F, forráshőmérséklete pedig 212º F. A két pont közötti intervallumot 180 egyenlő részre osztjuk, és minden egyes rész egy-egy Farenheit-fok.

Celsius (ºC)

Ez a Nemzetközi Egységrendszerhez kiegészítő egységként tartozó termometriai skála. Ez a skála, amelyet Anders Celsius svéd fizikus és csillagász (1701-1744) alkotott, a víz fagyáspontját 0, forráspontját 100 értékkel jelöli. A két érték közötti intervallumot 100 egyenlő részre osztják, amelyek mindegyikét Celsius vagy Centigrade foknak nevezik.

Kelvin

Az abszolút skálának is nevezik, mivel a Nemzetközi Egységrendszerhez tartozik, mint a rendszer alapegysége. William Thomson (1824-1907) brit fizikus és matematikus alkotta meg. Ezen a skálán az energia elméleti hiánya 0 (abszolút nulla) értékű.

A kelvin a hőmérséklet alapvető SI-egysége; ez az abszolút hőmérsékleti skála. Az “abszolút” kifejezés azt jelenti, hogy a Kelvin-skálán a 0 K-val jelölt nulla a legalacsonyabb elméletileg elérhető hőmérséklet.

A többi termometriai egységskálával ellentétben itt nem beszélhetünk “fok” mennyiségről, ahogyan azt korábban nevezték, mivel egységei kelvin, és nem rendelkeznek 0-nál kisebb értékekkel, mint a Celsius-fok esetében.

5 műszer a hőmérséklet mérésére

Egy földrajzi térben vagy egy testben lévő hő meghatározását lehetővé tevő, különböző mechanikájú műszerek léteznek. Ezek az eszközök egyfajta hőmérséklet-érzékelőként működnek. Néhány közülük:

• Higanyos hőmérő: ezt Daniel Gabriel Farenheit fejlesztette ki 1714-ben, és egy izzóból áll, amelyből egy üveghenger nyúlik ki, amelynek belsejében higany van, kisebb térfogatban, mint az izzó. A hengeren különböző fokokat jelölő jelek vannak, és azért használták a higanyt, mert az érzékeny a hőmérséklet változására.

A higanyt mára más anyagokkal helyettesítették, mert az emberekre, állatokra és a környezetre is veszélyt jelent. Ez annak a mérgező gőznek köszönhető, amelyet az anyag a hőmérő törésekor bocsát ki, ráadásul azonnal be kell gyűjteni, mielőtt
egyéb negatív következmények keletkeznének.

• Digitális hőmérő: ezek olyan hőmérők, amelyek átalakító eszközökből és elektronikus áramkörökből működnek, hogy egy numerikus skálán különböző feszültségintenzitásokat mérjenek, amelyeket hőmérsékletként értelmeznek.

A készülék elektromos ellenállása a hőmérsékletnek megfelelően változik, és Celsius- és Farenheit-skálát is képes megjeleníteni. A készülék hátránya, hogy a gyártó által leírt légköri viszonyok szerint működik megfelelően.

• Maximális és minimális hőmérő: Hatos hőmérőnek is nevezik, ezt a típusú hőmérőt a meteorológiában és a kertészetben használják. Jellemzője, hogy két egységrúdján keresztül egyidejűleg jeleníti meg a hely maximális és minimális hőmérsékletét.

Ezek a rudak folyadékkal vannak töltve, amely a hőmérséklet-változásoknak megfelelően folyik le a rudakon. A bal oldali a minimális hőmérsékletet, a jobb oldali a maximális hőmérsékletet méri.

• Pirométer: olyan áramkörökből álló készülék, amely egy anyagban vagy tárgyban lévő hőt képes mérni anélkül, hogy a készülék közvetlenül érintkezne a testtel. Gyakran nevezik olyan műszernek is, amely 600°C feletti hőmérséklet mérésére alkalmas. Ezek a hőmérsékletek -50ºC-tól több mint 4000ºC-ig terjednek. Ezt a készüléktípust izzó fémek hőmérsékletének mérésére használják öntödékben vagy kapcsolódó területeken.
• Termohidrográf: ez a meteorológiában használt műszertípus a környezeti hőmérséklet és a relatív páratartalom egyidejű mérésére szolgál. Egy bimetállemezt használ, amely a levegő hőmérséklet-változásának megfelelően tágul és húzódik össze.

Mexikói hőmérséklet

Mivel a mexikói területen belül különböző éghajlatok vannak, ezért a helytől függően eltérő hőmérsékletről beszélünk.

Például:

• Monterrey: 18 és 25ºC között.
• Saltillo: 13 és 23ºC között.
• Torreón: 18 és 29ºC között.
• Mexikóváros vagy Mexikóváros: 13 és 24ºC között.
• Reynosa: 22 és 29ºC között.
• Hermosillo: 11 és 23ºC között.
• Guadalajara: 15 és 29ºC között.
• Tijuana: 12 és 16ºC között.
• Puebla: 12 és 26ºC között.

Megjegyzem, hogy ez időnként és helyenként változik. Egy helység napi, havi vagy éves átlaghőmérséklete ismerhető, és ezeket a térképeken vagy diagramokon izotermáknak nevezett vonalakkal ábrázolják, amelyek a földfelszín azon pontjait kötik össze, amelyek egy adott időpontban azonos hőmérsékletűek. Ebben az esetben az átlagok az év első negyedévére vonatkoznak.

Az interneten vannak olyan oldalak, ahol a különböző helyszínek aktuális hőmérsékletéről lehet tájékozódni mind Mexikón belül, mind a világ többi részén, előrejelzésekkel együtt. Ezek az eszközök hasznosak, ha utazást vagy kirándulást tervezel.

Gyakran ismételt kérdések a hőmérsékletről