03 2.2 قياس درجة حرارة الهواء
- تقيس الجهات المهتمة بالأرصاد الجوية درجة حرارة الهواء بصفة دورية وتقارنها بدرجات الحرارة المسجلة في الأعوام السابقة في الموسم نفسه ولمناطق أخرى.
- وتستخدم أحد المقاييس الثلاثة:
- مقياس سيليزيوس (°C) وهو التدريج المئوي المألوف عندنا، وفيه تتجمد المياه النقية عند 0°C وتغلي عند 100°C.
- مقياس فهرنهايت (°F) وهو المستخدم مثلًا في الولايات المتحدة، وفيه يتجمد الماء عند 32°F ويغلي عند 212°F.
- مقياس كلفن (K) وهو التدريج المطلق المستخدم في المجالات العلمية، وفيه يتجمد الماء عند 273 K ويغلي عند 373 K، والصفر المطلق هو 0 K أي نحو −273°C.
العلاقات بين المقاييس:
T = t + 273
حيث T بالكلفن وt بالسيليزي، و
\[\begin{gathered}\,\text{tF} = 1.8 t + 32\end{gathered}\]
حيث tF بالفهرنهايت وt بالسيليزي.
- 0°C
- 32°F
- 273 K
- 100°C
- 212°F
- 373 K
مثال محلول (1): درجة حرارة جسم 20°C. أوجد ما يكافئها على التدريج المطلق وعلى تدريج فهرنهايت.
\[\begin{gathered}T = 20 + 273 =\;\color{#15803d}{\mathbf{293 K}}\end{gathered}\]
\[\begin{gathered}\,\text{tF} = 1.8 \times 20 + 32 = 36 + 32 =\;\color{#15803d}{\mathbf{68{}^{\circ}F}}\end{gathered}\]
مثال محلول (2): جسم درجة حرارته 283 K. ما يكافئها على تدريج فهرنهايت؟
نحولها أولًا إلى سيليزيوس: \[\begin{gathered}t = 283 - 273 = 10{}^{\circ} \,\text{ext}{C}\end{gathered}\]
\[\begin{gathered}\,\text{tF} = 1.8 \times 10 + 32 =\;\color{#15803d}{\mathbf{50{}^{\circ}F}}\end{gathered}\]
مثال محلول (3): حرارة أحد الأيام الصيفية 104°F. ما يكافئها بالسيليزي؟
نعيد ترتيب العلاقة: \[\begin{gathered}t = (\,\text{tF} - 32) \div 1.8 = (104 - 32) \div 1.8 = 72 \div 1.8 =\;\color{#15803d}{\mathbf{40{}^{\circ} \,\text{ext}{C}}}\end{gathered}\]
- مثال محلول (4): الجبل. جبل طور سيناء ارتفاعه نحو 2285 m فوق سطح البحر، والحرارة عند سفحه 32°C.
- ما الحرارة على ارتفاع 528 m فوق السفح؟
- (تنخفض 6.5°C لكل km)
الانخفاض = \[\begin{gathered}0.528 \times 6.5 \approx 3.4{}^{\circ} \,\text{ext}{C}\end{gathered}\]
الحرارة = 32 − 3.4 = \[\begin{gathered}28.6{}^{\circ} \,\text{ext}{C} \approx 29{}^{\circ} \,\text{ext}{C}\end{gathered}\]