что такое абсолютная температура?
Знаток
(305),
закрыт
10 лет назад
raisa
Мыслитель
(7593)
12 лет назад
АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА (термодинамическая температура) – температура Т, отсчитываемая от абсолютного нуля.
Понятие абсолютной температуры было введено У. Томсоном (Кельвином) , в связи с чем шкалу абсолютной температуры
называют шкалой Кельвина или термодинамической температурной шкалой. Единица абсолютной температуры – кельвин (К) .
1К = 1 °С. Значения абсолютной температуры связаны с температурой по Цельсия шкале (t °С) соотношением t = Т – 273,15 К.
Ненаездников А.О.
Знаток
(386)
12 лет назад
Абсолютная температура – температура по шкале Кельвина.
Шкала Кельвина отсчитывается от 0(минусовых температур нет), 0 градусов по Кельвину примерно равно −273.15 градусов по Цельсию. Величина 1 градуса Кельвина равна величине 1 градуса Цельсия.
Методическое
пособие для учителя
6 класс
Тема «Температура воздуха»
Материалы для подготовки к уроку
Т.В. КОНСТАНТИНОВА
канд. пед. наук, старший преподаватель
Калужского государственного педагогического
университета
им. К.Э. Циолковского
Средства обучения
Термометр, календарь погоды, физические карты
полушарий и России, учебные картины.
Термины и понятия
Температура воздуха — степень нагретости
воздуха, определяемая при помощи термометров и
термографов. Температура воздуха — одна из
важнейших характеристик погоды и климата, она
оказывает прямое воздействие на человека,
животных, растения, на работу многих механизмов.
Амплитуда температуры воздуха — разность
между максимальным и минимальным значением
температуры за определенный период (сутки, месяц,
год).
Средняя температура — среднее
арифметическое значение всех измеренных в
течение определенного времени значений
температуры. Выделяют среднее суточное, среднее
месячное и среднее годовое значение температуры.
Максимальная (максимум) и минимальная
(минимум) температуры — наибольшее и
наименьшее значение температуры за определенный
период времени (сутки, месяц, год, столетие).
Изотермы — линии, соединяющие точки с
одинаковой температурой воздуха, почвы или воды
на географических картах, вертикальных разрезах
атмосферы, почвенных или гидрологических
разрезах. Могут составляться специальные карты
изотерм средней многолетней, месячной и другой
температуры.
Ученые
Даниэль Габриэль Фаренгейт (1686—1736) —
немецкий физик, в 1709 г. изготовил спиртовой, в
1714 г. — ртутный термометр, использовав новый
способ очистки ртути. Для ртутного термометра
Фаренгейт построил шкалу, имеющую три реперные
точки: 0° соответствовал температуре смеси
вода—лед—нашатырный спирт, 96°—температуре
тела здорового человека, а в качестве
контрольной температуры было принято значение
32° — для точки таяния льда. Температура кипения
чистой воды по шкале Фаренгейта составила 212°.
Шкала Фаренгейта применяется во многих
англоязычных странах, хотя постепенно уступает
место шкале Цельсия.
Рене Антуан Реомюр (1683—1757) — французский
естествоиспытатель, в 1730 г. описал
изобретенный им спиртовой термометр, шкала
которого определялась точками кипения и
замерзания воды и была разделена на 80 градусов
(так как Реомюр вывел, что вода расширяется между
этими двумя точками на 80 тысячных своего объема).
Андерс Цельсий (1701—1744) — шведский физик,
создатель одной из температурных шкал. Отметив
на трубке жидкостного термометра положение
конца столба жидкости при помещении термометра в
тающий лед, а затем в кипящую воду при нормальном
давлении, и разделив отрезок между этими
отметками на 100 равных частей, получают
температурную шкалу по Цельсию. Температура
тающего льда принимается равной 0 °С, кипящей
воды — 100 °С. Изменение длины столба жидкости в
термометре на одну сотую длины между отметками 0
и 100 °С соответствует изменению температуры на
1 °С.
Уильям Томсон (1824—1907) — английский физик, за
научные заслуги получивший титул барона
Кельвина и более известный как Кельвин. В
1848 г. предложил абсолютную шкалу температур —
более совершенный способ определения
температуры, не зависящий от конкретных
физических свойств рабочего тела термометра
(ртути, глицерина, спирта). До введения абсолютной
шкалы на практике была широко распространена
шкала Цельсия. Поэтому единица температуры по
абсолютной шкале, названная кельвином (К),
выбрана равной одному градусу по шкале Цельсия:
1 К = 1 °С. Температура 0 °С по шкале Цельсия
соответствует температуре 273 К по абсолютной
шкале. Поэтому при любой температуре по Цельсию
значение абсолютной температуры выше на 273
градуса. Таким образом, абсолютный нуль
соответствует –273 °С.
Географические науки и профессии
географов
Метеорология (от греческого meteora — небесное
явление и logos — слово, учение) — наука об
атмосфере Земли и происходящих в ней процессах.
Одна из главных задач метеорологии —
прогнозирование погоды, необходимое для
народного хозяйства любого региона Земли.
Климатология (от греческого klimatos —
наклон и logos — слово, учение) — наука о
климатах земного шара, их типах, факторах
формирования, закономерностях географического
распространения и изменениях во времени.
Инструментарий географа
Термометр (от греческого therme — тепло и metreo
— измеряю) — прибор для измерения температуры
воздуха, почвы, воды и т.д. Наиболее
распространены жидкостные термометры — ртутные
и спиртовые. На метеостанции термометры (их
несколько) располагаются в специальной будке.
Термограф (от греческого therme — тепло и grapho
— пишу) — прибор-самописец, непрерывно
регистрирующий температуру воздуха и
записывающий ее ход в виде кривой. Термограф
располагается на метеостанции в другой будке,
вместе с самописцем, регистрирующим влажность
воздуха.
Географическая номенклатура
Москва, Таймыр, Асуан, Верхоянск, Оймякон,
Томтор, впадина Данакиль.
Практическая работа
Расчет простейших метеорологических
показателей
Цель работы: формирование представления об
изменении температуры в течение суток, годовом
ходе температуры; развитие умения определять
среднюю температуру (суточную, месячную и
годовую) и амплитуду колебания температуры
воздуха.
Оборудование: рабочая тетрадь, карандаш,
линейка, атлас по географии для 6-го класса,
пособие по географии своего субъекта РФ.
Задание 1
А. Определи среднюю суточную температуру:
| Время, ч | Средняя суточная температура, °С |
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 | |
| 8 | 11 | 17 | 20 | 16 | 10 | |
| –20 | –17 | –11 | –8 | –10 | –16 | |
| –8 | –4 | 0 | 2 | –1 | –6 |
Б. Ответь на вопросы:
1. Почему над морями и океанами суточная
амплитуда колебаний температур составляет всего
1—2 °С, а над пустынями достигает 30 °С?
2. Почему с увеличением облачности суточная
амплитуда уменьшается, а с уменьшением
облачности — увеличивается?
3. Почему в лесу суточные колебания температур
меньше, чем на открытых, безлесных участках?
4. Почему в понижениях рельефа на равнинах
суточные колебания температур увеличиваются и
весной, например, случаются заморозки?
Задание 2
Определи по таблице среднюю годовую температуру
воздуха и годовую амплитуду температуры воздуха:
| Название объекта |
Температура по месяцам, °С |
Средняя годовая темпе- ратура воздуха |
Годовая амплитуда темпе- ратур |
|||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Я | Ф | М | А | М | И | И | А | С | О | Н | Д | |||
| Асуан | 16 | 17 | 21 | 26 | 31 | 33 | 33 | 33 | 31 | 28 | 23 | 17 | ||
| Москва | –10 | –10 | –5 | 4 | 12 | 16 | 18 | 16 | 11 | 4 | –2 | –8 | ||
| Полуостров Таймыр (мыс Челюскин) |
–30 | –27 | –28 | –21 | –10 | –1 | 2 | 1 | –2 | –10 | –21 | –26 |
Задание 3
По данным календаря погоды составь график
годового хода температур для своей местности.
Рекорды Земли
|
|
Район метеостанции Даллол на северо-востоке
|
Максимальная средняя годовая
температура (+34,4 °С) зарегистрирована в 1960 г.
на метеостанции Даллол во впадине Данакиль
(северо-восток Эфиопии, близ границы с Эритреей).
Минимальная средняя годовая температура
(–57,8 °С) зарегистрирована в 1958 г. на полюсе
Недоступности (Антарктида).
За звание самого холодного постоянно
обитаемого места на Земле спорят три места в
Якутии: город Верхоянск, поселки Оймякон и
Томтор. Подробнее об этом см.: «География»,
№ 48/2004, с. 3, 20.
Самый большой перепад температур — в Якутии,
составляет почти 107° (от –70 °С зимой до +37 °С
летом).
Самый большой суточный перепад температур
(55,5°) наблюдался в штате Монтана (США) 24 января
1916 г.
Цифры и факты
Средняя годовая температура и
амплитуда температуры
ывоздуха на разных широтах
| Полушария | Показатели | Широта, град | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 | 0 | ||
| Северное | Процент суши | 0 | 20 | 53 | 61 | 58 | 45 | 43,5 | 31,5 | 24 | 22 |
| Средняя годовая температура воздуха, °С |
-22,7 | -17,2 | -10,7 | -1,1 | 5,8 | 14,1 | 20,4 | 25,3 | 26,7 | 26,2 | |
| Годовая амплитуда, °С |
40,0 | 32,3 | 32,1 | 29,7 | 24,9 | 18,5 | 12,5 | 5,9 | 1,8 | 1,1 | |
| Южное | Процент суши | 100 | 100 | 71 | 0 | 2 | 4 | 20 | 24 | 20 | 22 |
| Средняя годовая температура воздуха, °С |
-33,1 | -27,0 | -13,6 | -3,4 | 5,8 | 11,8 | 18,4 | 22,9 | 25,3 | 26,2 | |
| Годовая амплитуда, °С |
34.5 | 28,7 | 19,6 | 11,2 | 5,4 | 7,1 | 8,2 | 5,8 | 3,6 | 1,1 |
Интересное
Солнце и Земля
Среднее расстояние Земли от Солнца 150 млн км,
солнечный свет преодолевает его за 8 минут. В
среднем каждый квадратный сантиметр на верхней
границе земной атмосферы получает 2 калории
солнечной энергии в минуту.
Температура Антарктиды
В «теплые» летние месяцы в Антарктиде —
декабре, январе, феврале — температура воздуха
на побережье не поднимается выше +10 °С, а чаще
держится ниже нуля. А среднегодовая температура
в центральной части материка –56 °С.
Какую максимальную
температуру наружного воздуха
способен выдержать человек?
В течение короткого времени человек может
находиться в сухом воздухе при очень высокой
температуре. Человек может перенести
температуру 160 °С. Это было доказано английскими
физиками Благденом и Чентри, которые провели
эксперимент над собой. В литературе сообщается и
о более высоких предельных температурах (170 °С,
публикация 1828 г., и даже 180 °С), но достоверность
этих сведений сомнительна. Температуру 104 °С
человек может терпеть 26 мин., 93 °С — 33 мин., 82 °С —
49 мин., а 71 °С — 1 ч; установлено это в ходе
экспериментов со здоровыми
людьми-добровольцами.
Какую минимальную температуру
наружного воздуха
способен выдержать человек?*
Это зависит от состояния его здоровья и одежды,
но главное — от скорости ветра. В Якутии зимой
люди часами находятся на морозе, при температуре
воздуха ниже –50 °С, но они при этом
соответствующим образом одеты, а в условиях
центральной части сибирского антициклона обычно
наблюдается безветрие. В Антарктиде зимовщикам
континентальных станций также довольно
длительное время приходится бывать вне
помещений, но там сильные морозы нередко
сопровождаются сильным ветром. Поэтому теплой
ветронепроницаемой одежды там недостаточно, и
люди вынуждены надевать маску или закрывать лицо
капюшоном меховой куртки («парки»). Персонал
научных станций в Арктике и Антарктике, по роду
своих занятий вынужденный систематически бывать
на открытом воздухе, иногда пользуется
электрообогреваемой одеждой, имеющей меньший
вес, чем обычная теплая одежда, и менее
громоздкой, менее стесняющей движения.
Минимальная температура, при которой люди
кратковременно бывали на воздухе, составляет –88
°С.
Домашнее задание для желающих
Проверь, почему поверхность земли
нагревается неодинаково
Ты мог заметить одну особенность в поведении
людей. Летом предпочтение отдается одежде
светлых тонов, а зимой человек предпочитает вещи
темных цветов. Почему? Попробуй найти ответ на
этот вопрос, а заодно узнай, почему поверхность
земли нагревается неодинаково.
Требуется: солнечный день, лист бумаги
черного цвета, лист бумаги белого цвета, два
бумажных стаканчика, черная краска, водный
термометр.
Выполнение:
1. В солнечный день положи два листа бумаги (белый
и черный) на солнцепеке.
2. Через 10—15 минут потрогай оба листа бумаги.
Черный — ощутимо теплее белого.
Дело в том, что темные предметы лучше поглощают
солнечное тепло, а светлые его отражают. Поэтому
в одежде темного цвета теплее, а в светлой
прохладнее.
Нагрев можно измерить точнее.
1. Возьми два бумажных стаканчика.
2. Выкраси один из них в черный цвет.
3. Наполни оба стаканчика водой и оставь примерно
на 1 час на солнцепеке.
4. Через час измерь температуру воды в обоих
стаканчиках.
Столбик термометра в черном стаканчике
поднимется выше, чем в белом.
То же самое происходит и с землей. Солнце в
течение дня освещает ее и нагревает сушу и море.
При этом темные поверхности, например вспаханное
поле, поглощают больше тепла, чем светлые, к
примеру снежный покров, отражающий солнечные
лучи.
Публикация статьи произведена при поддержке интернет-магазина отделочных и строительных материалов “СтройКомплектСервис”. Компания предлагает к продаже самые современные материалы для отделки стен. Если вы хотите создать фактуру на обрабатываемой поверхности фасада или внутренних стен, то наилучшим выбором будет купить структурную краску. Благодаря специализированным наполнителям структурная краска скрывает мелкие дефекты и неровности, создает эластичное, паропроницаемое, высокоадгезивное покрытие с качественным декоративным эффектом.
* В романе Жюля Верна «Приключения
капитана Гаттераса» есть специальная глава
«Жара и холод». В ней очередной жюльверновский
энциклопедист доктор Клаубонни в предвкушении
зимовки на полюсе холода (им считали тогда
Канадский Арктический архипелаг) рассказывает
участникам экспедиции, какие высокие и низкие
температуры может вынести человек. Интересно, но
следует помнить, что за сто с лишним лет очень
многое устарело. — Прим. ред.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 марта 2021 года; проверки требуют 37 правок.
| Температура воздуха | |
|---|---|
 ,  |
|
| Размерность | Θ |
| Единицы измерения | |
| СИ | К |
| СГС | К |
Температура воздуха — один из термодинамических параметров состояния атмосферы. Измеряется термометром[1].
Общая характеристика[править | править код]
Температура воздуха в каждой точке непрерывно меняется; в разных местах Земли в одно и то же время она также различна. У земной поверхности температура воздуха варьируется в довольно широких пределах: крайние её значения, наблюдавшиеся до сих пор, +58,4 ˚С (13 сентября 1922 года в Саудовской Аравии ) и −89,2 ˚С (21 июля 1983 года на советской антарктической станции «Восток», расположенной в Восточной Антарктиде)[2][3]. С высотой температура воздуха меняется в разных слоях и случаях по-разному. В среднем она сначала понижается до высоты 10—15 км (приблизительно до −65 градусов в полярных широтах и −45 градусов — в тропических), а затем растёт до высоты 50—60 км до 0— +2 ˚С, потом снова падает и так далее.
Относительная шкала[править | править код]
Температура воздуха, а также почвы и воды в большинстве стран выражается в градусах международной температурной шкалы, или шкалы Цельсия (˚С), общепринятой в физических измерениях. Ноль этой шкалы приходится на температуру, при которой тает лёд, а +100 ˚С — на температуру кипения воды. Однако в США и ряде других стран до сих пор не только в быту, но и в метеорологии используется шкала Фаренгейта (˚F). В этой шкале интервал между точками таяния льда и кипения воды разделён на 180˚, причём точке таяния льда приписано значение +32 ˚F. Таким образом, величина одного градуса Фаренгейта равна 5/9 ˚С, а ноль шкалы Фаренгейта приходится на −17,8 ˚С. Ноль шкалы Цельсия соответствует +32 ˚F, а +100 ˚С = +212 ˚F.
Абсолютная шкала[править | править код]
Кроме того, в теоретической метеорологии применяется абсолютная шкала температур (шкала Кельвина), K. Нуль этой шкалы отвечает полному прекращению теплового движения молекул, то есть самой низкой возможной температуре. По шкале Цельсия это −273,15 ˚С, но на практике это значение округляют до −273 ˚С. Величина единицы абсолютной шкалы равна величине градуса шкалы Цельсия. Поэтому нуль шкалы Цельсия соответствует 273-му делению абсолютной шкалы (273 К). По абсолютной шкале все температуры положительные, то есть выше абсолютного нуля. По этой же шкале температура кипения воды при обычном атмосферном давлении равняется 373 K.
Виды[править | править код]
- Активная температура — температура воздуха, больше чем биологический минимум на протяжении всего периода вегетации.
- Максимальная температура — самая высокая температура воздуха, почвы или воды на протяжении определённого промежутка времени.
- Минимальная температура — самая низкая температура воздуха, почвы или воды на протяжении определённого промежутка времени.
Рекорды температур[править | править код]
Наиболее низкие температуры воздуха у поверхности земли наблюдаются на полюсах планеты. При этом могут подразумеваться либо абсолютные минимумы температуры, либо минимумы средних годовых величин.
- 13 сентября 1922 г. в городе Эль-Азизия, Ливия, была зарегистрирована температура +58,2 ˚C. На сегодняшний день данный результат считается ошибочным и поэтому Всемирная метеорологическая организация считает рекордом +56,7 ˚C, зафиксированные 10 июля 1913 года на ранчо Гринленд в долине Смерти (штат Калифорния, США)[4][5]. По неофициальным данным[источник не указан 3516 дней] , в тот же день в Саудовской Аравии (место неизвестно) было +58,4 ˚C.
- 21 июля 1983 г. на станции Восток , Антарктика, на высоте 3420 м над уровнем моря была зарегистрирована рекордно низкая температура: −89,2 ˚C[2][3]. Среднегодовая температура на станции Восток −60,2 ˚C.
- 9 декабря 2013 года на конференции Американского геофизического союза группа американских исследователей сообщила о том, что 10 августа 2010 года температура воздуха в одной из точек Антарктиды опускалась до −135,8 °F (−93,2 °С). Данная информация была выявлена в результате анализа спутниковых данных НАСА[6]. По мнению выступавшего с указанным сообщением Т. Скамбоса (англ. Ted Scambos), полученное значение не будет зарегистрировано в качестве рекордного, поскольку определено в результате спутниковых измерений, а не с помощью термометра[7].
- 27 июля 1963 года на высоте около 85000 м в атмосфере над Швецией была зафиксирована температура −143 °С.
Самая высокая среднегодовая температура была отмечена в 1960—1966 годах в Даллоле, Эфиопия и составила +34,4 ˚C в среднем за эти 7 лет. Самая низкая среднегодовая температура отмечается на станции Восток: −57,3 ˚C и в точке с координатами 78˚ ю. ш. и 96˚ в. д.: −57,8 ˚C. Самая низкая температура снега отмечалась в 1933 году в Оймяконе, когда температура поверхности снега составила −69,6 градусов по шкале Цельсия.
Ссылки[править | править код]
- Температурные рекорды в России. Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации
Литература[править | править код]
- Хромов С. П. Метеорология и климатология. — Л: Гидрометеорологическое издательство, 1968. — 492 с.
Примечания[править | править код]
- ↑ Температура Архивная копия от 24 декабря 2016 на Wayback Machine // Метеорологический словарь.
- ↑ 1 2 Самая низкая температура на поверхности Земли. National Geographic Россия. Дата обращения: 9 декабря 2013. Архивировано из оригинала 13 декабря 2013 года.
- ↑ 1 2 The Coldest Temperatures Ever Recorded On Earth. Дата обращения: 23 марта 2018. Архивировано 19 июня 2018 года.
- ↑ World Meteorological Organization. Global Weather & Climate Extremes Архивная копия от 8 декабря 2015 на Wayback Machine (англ.)
- ↑ Старый температурный рекорд оспорен\”Компьюлента-Онлайн” 14 сентября 2012 года. Дата обращения: 15 сентября 2012. Архивировано из оригинала 9 марта 2013 года.
- ↑ NASA-USGS Landsat 8 Satellite Pinpoints Coldest Spots on Earth (англ.). NASA. Дата обращения: 10 декабря 2013. Архивировано 12 декабря 2013 года.
- ↑ Antarctica sets low temperature record of -135.8 degrees (англ.). FoxNews. Дата обращения: 10 декабря 2013. Архивировано 11 декабря 2013 года.
Как определить показатель климата территорий по атласу?
Анонимный вопрос
26 декабря 2018 · 5,3 K
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история… · 29 янв 2019
Средняя температура января и июля определяется по изотермам (линии, вдоль которых распространяется одинаковая температура). Абсолютная температура обозначается числом рядом с названием населенного пункта. Годовое количество осадков определяется по шкале количества осадков в миллиметрах. Преобладающее направление ветра показано стрелкой на карте, красной стрелкой – июльский ветер, синей или другой темной стрелкой – январский.
5,1 K
Комментировать ответ…Комментировать…
Показатель климата можно определить по линиям, вдоль которых распростроняется одинаковая температура. А годовое количество осадков можно определить по шкале количества осадков в миллиметра.
3,2 K
Комментировать ответ…Комментировать…
Видеоурок: Абсолютная температура
Лекция: Абсолютная температура
Температура, её измерение
Всегда для нас температура была характеристикой теплоты некоторого тела. На самом деле температура характеризуется скоростью движения молекул вещества, в том числе и идеального газа.
Чем большую скорость имеет молекула, следовательно, она обладает большей энергией.
Температура – это среднеквадратическая энергия структурных единиц вещества.
То есть чем больше кинетическая энергия молекул газа, тем выше температура всего вещества.
Измерять температуру можно с помощью специального проградуированного прибора. Впервые такое средство измерительной техники было предложено Фаренгейтом. За начало измерений была взята температура, при которой тает лед из воды и спирта, соединенные в равных количествах. Заканчивалась шкала температурой, при которой кипит вода. Ведь этот диапазон был разделен на 180 равных частей, каждая из которых отвечала изменению температуры на 1 градус.
В середине XVIII столетия ученый Цельсий предложил новую шкалу, начинавшуюся с температуры таяния льда, и заканчивающуюся температурой кипения. Весь диапазон разделил на 100 частей. Данная шкала температур используется до сих пор.
Несмотря на популярность шкалы по Цельсию, за абсолютную шкалу температур во всем мире принимается шкала Кельвина, которая берет свое начало в абсолютном нуле. Абсолютный ноль – 273,15 градуса Цельсия.
Абсолютная температура
Так как температура характеризуется скоростью и энергией молекул, то при абсолютном нуле все молекулы прекращают свое движение.
Абсолютная температура измеряется в Кельвинах: [Т] = 1К.
Чтобы перейти от температуры в Цельсиях к Кельвинам, следует воспользоваться простой формулой:
Например:
Если дана температура в Цельсиях 27 градусов, то чтобы перейти в Кельвины, следует просто добавить стандартную величину: 27 °С + 273 = 300 К.
Если необходимо, наоборот, перейти от Кельвинов к Цельсиям, то фиксированное значение следует отнять:
373 К – 273 = 100°С.
Данная шкала температур удобна тем, что все величины получаются положительными. Абсолютная температура не может быть отрицательной.
