Milena Oziemczuk

Temperatura

Informacje ogólne Temperatura jest jedną z podstawowych wielkości

fizycznych w termodynamice i określa miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii. Temperatura jest miarą stanu cieplnego danego ciała. Jeśli dwa ciała mają tę

samą temperaturę, to w bezpośrednim kontakcie nie przekazują sobie ciepła, gdy zaś temperatura obu ciał jest różna, to następuje przekazywanie ciepła z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej – aż do wyrównania się temperatury obu ciał.

Pod względem mikroskopowym, temperatura

zależy od ruchu cząsteczek, z których złożone jest ciało. Temperatura rośnie, gdy wzrasta energia tych ruchów. Ruch może być związany z przemieszczaniem się cząsteczki (np. w gazie), z drganiami atomów, cząsteczek (np. w krysztale) bądź drganiami wewnętrznymi cząsteczki.

Skale temparatur Pierwsi konstruktorzy termometrów i skal temperatury opierali swe

skale na znanych im zjawiskach, najczęściej przyjmowano, że zmiana temperatury jest proporcjonalna do zmiany objętości cieczy (alkoholu, rtęci). W skalach tych, jako punkty odniesienia, przyjmowano wartości temperatury dwóch zjawisk zachodzących w dobrze określonych warunkach. W skali Celsjusza przyjmuje się, że 0 °C odpowiada temperaturze zamarzania wody, a 100 °C, to temperatura wody wrzącej pod normalnym ciśnieniem (choć Celsjusz pierwotnie przyjmował odwrotnie). W tak skonstruowanych skalach mogą występować wartości ujemne temperatury.

Przeliczanie temperatur

Zależność między temperaturą wyrażoną w stopniach Celsjusza t [°C] a wyrażoną kelwinach t [K] wynosi: t [ °C ] = t [ K ] - 273.15 t [ K ] = t [ °C ] + 273.15 Z kolei zależność między temperaturą wyrażoną w stopniach Celsjusza t [°C] i Fahrenheita t [°F] wynosi: t [ °C ] = 5/9 × ( t [ °F ] - 32 ) t [ °F ] = 9/5 × t [ °C ] + 32

Temperatura odnosi się do wielu zjawisk Temperatura wrzenia jest to temperatura, przy

której ciśnienie powstającej pary jest równe ciśnieniu otoczenia, skutkiem czego parowanie następuje w całej objętości cieczy czyli wtedy gdy dana substancja wrze. Temperatura wrzenia danej substancji jest niższa od

temperatury punktu krytycznego danej substancji, a wyższa od temperatury punktu potrójnego. Jeżeli nie podano ciśnienia, przy jakim określono temperaturę

wrzenia, to uznaje się, że jest to ciśnienie atmosferyczne czyli 1 atmosfera fizyczna.

Temperatura topnienia jest to temperatura, w

której kryształ zamienia się w ciecz. Jest to też najwyższa możliwa temperatura, w której może rozpocząć się krystalizacja tej substancji. Krystalizacja zachodzi jednak często przy niższej temperaturze niż temperatura topnienia, co zależy od wielu czynników, np. obecności zarodków krystalizacji, tempa schładzania czy ciśnienia.

Temperatura krzepnięcia – temperatura, w której

następuje zjawisko fizyczne krzepnięcia, definiowana także jako temperatura, w jakiej fazy ciekła i stała są ze sobą w równowadze. Temperatura krzepnięcia substancji może być niższa od temperatury topnienia. Przy odpowiedniej czystości substancji schładzanej i pod pewnymi

warunkami jest możliwe schłodzenie substancji w postaci ciekłej poniżej jej temperatury krzepnięcia. Ciecz taka nosi nazwę cieczy przechłodzonej. Zapoczątkowanie krzepnięcia (przez dostarczenie centrów krystalizacji) powoduje nagłe skrzepnięcie całej objętości cieczy i jej nagłe ogrzanie do temperatury, w jakiej ciecz normalnie by zakrzepła.

Termoregulacja Termoregulacja - szereg procesów i zachowań

behawioralnych organizmów mających na celu utrzymanie względnie stałej temperatury ciała. Jest to ważne dla utrzymania homeostazy organizmu.

Utrzymywanie temperatury Zarówno organizmy zmiennocieplne jak i stałocieplne starają się utrzymać odpowiednią

temperaturę. Odbywa się to poprzez behawior zwierząt - zachowania takie jak wygrzewanie na słońcu i preferowanie odpowiedniej temperatury otoczenia - oraz, w przypadku organizmów stałocieplnych, wewnętrzne mechanizmy utrzymywania temperatury. Do wewnętrznych mechanizmów utrzymywania temperatury należą: Odpowiedzialne za wydzielanie ciepła w organizmie: wątroba jest jednym z głównych narządów ogrzewających krew. drżenie mięśniowe - czyli szybkie skurcze powodują wzrost temperatury. cykle jałowe (czyli cykle w których z gradientu elektronów w mitochondrium nie tworzy

się ATP tylko ciepło) powodują wzrost temperatury. Cykle jałowe są charakterystyczne dla brunatnej tkanki tłuszczowej. Działania hormonalne, takie jak zwiększenie lub spadek aktywności tarczycy więc i wydzielania

hormonu tyroksyny

Ciekawostki Naukowcom z Narodowego Laboratorium Brookhaven w USA

udało się podgrzać materię do temperatury około 4 bilionów stopni Celsjusza. To 250 tys. razy więcej, niż wynosi temperatura panująca we wnętrzu Słońca. Zderzające się ze sobą niemal z prędkością światła jony złota rozgrzały się do tak ekstremalnej temperatury, tworząc tzw. plazmę kwarkowo- gluonową, czyli mieszaninę swobodnych kwarków i gluonów - cząsteczek mniejszych niż tworzące jądro atomu protony i neutrony. Eksperymentatorzy mają nadzieję, że uda im się wykorzystać ten niezwykły stan materii jądrowej do zbadania procesów, jakie mogły towarzyszyć powstawaniu Wszechświata.

Dlaczego temp. Naszego ciała wynosi 36.6 ?? Naukowcy ustalili, dlaczego nasze ciała nie są ani trochę chłodniejsze i ani trochę

cieplejsze. Otóż temperatura 36,6°C jest wystarczająco wysoka, by skutecznie zapobiegać większości infekcji grzybiczych. Gdyby jednak była jeszcze wyższą - i teoretycznie skuteczniej walczyła z grzybami, bakteriami i wirusami - nasz metabolizm musiałby pracować na wyższych obrotach. Aby utrzymać wyższą temperaturę, musielibyśmy więcej jeść, a to z punktu widzenia ewolucji nie jest cechą ułatwiającą przetrwanie. Pytanie o temperaturę ciała pojawiło się, gdy dostrzeżono różnicę między ludźmi i

innymi ssakami, których ciała mają zazwyczaj niższą temperaturę. Grzyby powodujące infekcje to prawdopodobna przyczyna. Przy każdym wzroście temperatury organizmu o 1 stopień Celsjusza, prawdopodobieństwo, że szczep powodujący grzybice się rozrośnie, spada o 6 procent.