Ահա, թե ինչու օդի կամ քամու սառեցման ջերմաստիճանը կարող է բացասական լինել

Ես սա գրում եմ Ատլանտայի տարածքից հենց հիմա, և ցուրտ է: Իրականում, իմ տան ներկայիս ջերմաստիճանը 9 աստիճան է, իսկ քամիները՝ մոտավորապես 24 մղոն/ժ արագությամբ: Դա նշանակում է, որ դրսում զգացվում է -5 աստիճան F: Բայց իրականում ի՞նչ է նշանակում բացասական ջերմաստիճան: Ի վերջո, դուք երբեք չեք լսում, որ որևէ մեկը ասի, որ նրանք կշռում են -45 ֆունտ կամ որ նրանք սպառում են -2 գալոն ջուր: Ահա մի փոքրիկ գիտություն «101», քանի որ երկրի մեծ մասը դիմանում է դաժանորեն ցուրտ օդի և քամու ցրտի ջերմաստիճանին:

Նախ, եկեք սկսենք հիմունքներից: ջերմաստիճան Ամերիկյան օդերևութաբանական ընկերության (AMS) բառարանի կողմից սահմանվում է որպես «Ջերմաչափով չափվող քանակություն….մոլեկուլային կինետիկ էներգիայի…»: Դա իսկապես մոլեկուլային շարժման հետ կապված էներգիայի չափումն է: Դա «ֆիզիկա-մթնոլորտային գիտություններ» ճիշտ սահմանումն է։ Այնուամենայնիվ, սահմանումը ըստ Britannica առցանց տալիս է հուշումներ, թե ինչու մենք օդի կամ քամու ցրտի ջերմաստիճանի բացասական արժեքներ ունենք: Britannica-ի այս սահմանումը ասում է, որ ջերմաստիճանը «Տաքության կամ սառնության չափումն է, որն արտահայտվում է մի քանիսով. ինքնակամ սանդղակներ և նշելով այն ուղղությունը, որով շոգ էներգիա ինքնաբերաբար կհոսի, այսինքն՝ ավելի տաք մարմնից (ավելի բարձր ջերմաստիճանում) դեպի ավելի սառը մարմին (մեկը ավելի ցածր ջերմաստիճանում):

Britannica բառարանի մուտքի հիմնական բառերն են «կամայական կշեռքներ»: Աշխարհի մեծ մասն օգտագործում է Ցելսիուս (° C) ջերմաստիճանի սանդղակ, բայց այստեղ՝ ԱՄՆ-ում (և ա բուռ այլ երկրների) Ֆարենհայթ (°F) ջերմաստիճան սանդղակը դեռ օգտագործվում է: Գրավոր մագնիսական լաբորատորիայի ազգային կազմակերպությունում ՕրագիրԹիմ Մերֆին բացատրում է, որ «Քելվինի ջերմաստիճանի սանդղակը օգտագործվում է գիտնականների կողմից, քանի որ նրանք ցանկանում էին ջերմաստիճանի սանդղակ, որտեղ զրոն արտացոլում է ջերմային էներգիայի լիակատար բացակայությունը»: Հետևաբար զրոյական Կելվինի դեպքում (հայտնի է որպես բացարձակ զրո), չկա ջերմային էներգիա: Թեև չի օգտագործվում ամենօրյա եղանակային կամ կլիմայական հաղորդակցության մեջ հանրության հետ, Քելվինի սանդղակը լայնորեն օգտագործվում է իմ ոլորտում և շատ ուրիշների գիտական ​​հաշվարկներում:

Այժմ ձեզ համար պետք է պարզ լինի, որ -5 աստիճան F ջերմաստիճանը պարզապես ոչ բացարձակ սանդղակի կառուցվածք է կամայական 0 հղման կետով: (տե՛ս Կարմեն Օլիվարեսի թվիթը վերևում): Ցելսիուսի սանդղակը որպես այդ հղում օգտագործում է ջրի սառեցման կետը: Հաղորդվում է NASA Glenn ResearchCenter կայքից: Ֆարենհայթը մի փոքր ավելի բարդ է: Այն կայքը «Ի սկզբանե օգտագործվում էր ծովի ջրի սառեցման կետը որպես զրոյական կետ, իսկ մաքուր ջրի սառեցման կետը՝ 30 աստիճան, ինչը առողջ մարդու ջերմաստիճանը դարձնում էր 96 աստիճան»: ՆԱՍԱ-ի կայքը շարունակում է ասել, որ սանդղակը ճշգրտվել է՝ «Մաքուր ջրի եռման կետը դարձնելու համար 212, իսկ մաքուր ջրի սառեցման կետը՝ 32, որը երկու հղման կետերի միջև տվել է 180 աստիճան»:

Լավ, իսկ ի՞նչ կասեք քամու բացասական ցրտերի մասին: Դե, քամու ցրտի ջերմաստիճանը նույնպես խարսխված է նույն ջերմաստիճանի սանդղակների վրա և բացատրում է, թե իրականում ինչ է «զգում», երբ հաշվի են առնվում օդի ջերմաստիճանը և քամին: Հաշվարկն իրականում մի փոքր ավելի բարդ է, քան դուք կարող եք մտածել: Ըստ Ազգային Եղանակ Ծառայություն, դիտարկվում են հետևյալը.

• քամու արագության հաշվարկը մոտավորապես 5 ֆուտի վրա
• մարդու դեմքի մոդել
• ջերմության փոխանցման տեսություն
• մաշկի հյուսվածքի դիմադրություն.

Քամու ցրտի ջերմաստիճանի փոխակերպման աղյուսակը ներկայացված է ստորև: Այստեղ հասանելի է նաև քամու սառեցման պարզ հաշվիչը ՈՒղեցույց.