Ventos fortes podem aumentar muito a taxa de perda de calor em climas frios. O resfriamento sob a influência do vento pode causar um certo efeito na pele humana. Tudo o que você precisa para calcular o fator de resfriamento pelo vento é medir a temperatura do ar e a velocidade do vento. Ambos os números podem ser vistos nas previsões meteorológicas. No entanto, você pode medir a velocidade do vento em casa com apenas pequenos copos de papel e canudos de plástico.
Meça sua temperatura T. Use um termômetro ou procure a temperatura em sua área em um site de previsão do tempo. Você pode medir a temperatura em Fahrenheit ou Celsius. Para medir a velocidade do vento, leia atentamente o próximo passo para descobrir qual dispositivo usar.
Encontrar ou medir a velocidade do vento V. Você pode encontrar estimativas de velocidade do vento na maioria dos sites de previsão do tempo ou online pesquisando por "velocidade do vento + (nome da sua cidade)". Se você tiver um anemômetro (você pode fazer o seu próprio usando as instruções abaixo), então você mesmo pode medir a velocidade do vento. Se você estiver medindo a temperatura em ºF, use a medição da velocidade do vento em milhas por hora (mph). Se estiver medindo em ºC, use a medida da velocidade do vento em quilômetros por hora (km/h). Se necessário, use o site [http://www.metric-conversions.org/speed/knots-to-kilometers-per-hour.htm] para converter nós em km/h.
Insira esses valores na fórmula. Por muitos anos em diferentes regiões o coeficiente de resfriamento pelo vento foi calculado por várias fórmulas. Mas hoje vamos calcular com uma fórmula usada no Reino Unido, Estados Unidos e Canadá, que foi desenvolvida por uma equipe internacional de pesquisadores. Digite seus números na fórmula abaixo. Substitua T pela temperatura do ar e V pela velocidade do vento:
Ajuste de acordo com o sol. Sol brilhante contribui para elevar a temperatura para +10 - +18ºF (+5,6 - +10ºC). Não existe uma fórmula oficial que meça esse efeito, mas você precisa estar ciente de que o sol fará com que o clima pareça mais quente do que a fórmula do vento frio mede.
O coeficiente de resfriamento do vento determina a perda de calor corporal em uma área exposta da pele a baixas temperaturas. NO condições extremas, isso pode ser um fator importante para determinar a rapidez com que o congelamento se instala. Se a temperatura do vento for -19ºF (-28ºC), o congelamento ocorrerá na pele exposta em 15 minutos ou menos. Se a temperatura for -58ºF (-50ºC), o congelamento ocorrerá na pele exposta dentro de 30 segundos.
Achar calculadora online cálculo do fator de resfriamento pelo vento. Experimente estes sites: o Serviço Nacional de Meteorologia dos EUA, freemathhelp.com ou onlineconversion.com.
Encontre indicadores de temperatura do ar e velocidade do vento. Esses indicadores podem ser encontrados a partir de previsões meteorológicas disponíveis em sites, na TV e no rádio, ou em jornais.
Multiplique a velocidade do vento por 0,75. Como a previsão do tempo determina a velocidade do vento ao nível do solo, você precisa multiplicar a velocidade do vento por 0,75 para obter um indicador de velocidade do vento mais preciso correspondente ao nível de um rosto humano.
Digite os números na calculadora. Certifique-se de selecionar as unidades de medida corretas (por exemplo, milhas por hora ou ºC). Pressione "OK" ou botão semelhante para ver o fator de resfriamento do vento.
Decida se você deve comprar ou fazer seu próprio anemômetro. Anemômetro é um instrumento para medir a velocidade do vento. Você pode comprar um online ou fazer um anemômetro simples em 30 minutos usando as etapas abaixo. Se você já comprou um anemômetro, pule esta etapa e vá para aquela em que você aprenderá a fazer cálculos.
Faça furos em pequenos copos de papel. Pegue quatro pequenos copos de papel e faça um único furo em cada um 1,25 cm abaixo da borda. Pegue o quinto copo e faça quatro furos uniformemente espaçados, cerca de 6 mm abaixo da borda, e faça o quinto furo no centro do fundo.
Insira um canudo de plástico de 2,5 cm em um copo de furo único. Passe a outra ponta do canudo por dois furos no copo com cinco furos. Enfie a ponta livre do canudo em outro copo com um furo. Gire os copos de furo único amarrados no mesmo canudo para que fiquem em direções opostas. Prenda os canudos nos copos com um grampeador.
Repita com os outros dois copos e o segundo canudo. Arrume os copos um após o outro de modo que o fundo do próximo olhe para a parte aberta do anterior. Prenda os canudos nos copos com um grampeador.
Faça uma base para o anemômetro. Ajuste os dois canudos para que todos os quatro copos fiquem à mesma distância do centro. Insira um pequeno alfinete na interseção dos dois canudos. Insira um lápis com uma borracha na ponta através do orifício na base do copo do copo central e coloque cuidadosamente a maça nele. Agora você pode segurar o anemômetro pela ponta de um lápis e usá-lo para medir a velocidade do vento.
Conte o número de revoluções que o anemômetro faz. Segure o anemômetro na posição vertical em uma área ventosa. Acompanhe um copo (marque-o com um marcador para facilitar) e conte o número de revoluções que ele faz. Usando um cronômetro, marque 15 segundos e pare de contar. Multiplique o número resultante por quatro para obter o número de rotações por minuto (RPM).
Instrução
Para encontrar a temperatura média diária ao ar livre, tome o habitual. Para o clima, sua precisão é suficiente, é de 1 °. Na Rússia, a escala Celsius é usada para essas medições, mas em alguns outros países, a temperatura também pode ser medida em Fahrenheit. De qualquer forma, é necessário usar o mesmo para medições, em casos extremos - outro, mas com exatamente a mesma escala. É altamente desejável que o termômetro seja verificado de acordo com a referência.
Faça leituras em intervalos regulares. Isso pode ser feito, por exemplo, em 0, em 6, 12 e 18. Outros intervalos são possíveis - após 4, 3, 2 horas ou mesmo de hora em hora. É necessário realizar medições nas mesmas condições. Pendure o termômetro para que, mesmo nos dias mais quentes, fique na sombra. Conte e anote quantas vezes você olhou. Nas estações meteorológicas, as observações geralmente são realizadas após 3 horas, ou seja, 8 vezes ao dia.
Some todas as suas leituras. Divida a soma resultante pelo número de observações. Esta será a temperatura média diária. Uma situação pode surgir quando algumas leituras são positivas, enquanto outras são negativas. Some-os como faria com qualquer outro número negativo. Ao somar dois números negativos, encontre a soma dos módulos e coloque um menos na frente dela. Ao operar com números positivos e negativos, subtraia de mais menos e preceder o resultado com o sinal do maior número.
Para encontrar a temperatura média diária ou temperatura, determine quando meio-dia e meia-noite estão em sua área de acordo com o relógio astronômico. O horário de verão mudou esses momentos, e o meio-dia na Rússia chega às 14 horas, e não às 12. Para a temperatura média noturna, calcule os momentos seis horas antes da meia-noite e o mesmo horário depois, ou seja, será 20 e 8 horas. Mais dois momentos em que você precisa olhar para o termômetro - 23 e 5 horas. Faça as leituras, some os resultados e divida o total pelo número de medições. Da mesma forma, determine a temperatura média diária.
Calcule a temperatura média mensal. Some as leituras diárias médias do mês e divida pelo número de dias. Da mesma forma, as médias mensais das temperaturas diurnas e noturnas podem ser calculadas.
Se as observações forem realizadas sistematicamente ao longo de vários anos, pode-se calcular norma climática para cada dia específico. Some as temperaturas médias diárias para um determinado dia de um determinado mês ao longo de vários anos. Divida o valor pelo número de anos. No futuro, será possível comparar a temperatura média diária com este valor.
Calcule a temperatura média da água da mesma maneira. Determine quanto tempo você irá medi-lo, faça leituras, some-as e divida pelo número de observações.
Frase " temperatura média por hospital" é irônico, mas tal indicador pode ser calculado da mesma forma que qualquer valor médio.
Você vai precisar
Instrução
Coloque um objeto cuja amplitude de temperatura você deseja medir na parte inferior do termostato. Dependendo do próprio termostato, você pode usar não apenas o sugerido acima. Encontre o forno certo para suas necessidades, pois cada um tem seu próprio oportunidades limitadas, pelo menos em termos de capacidade. Os principais requisitos que um armário de aquecimento deve ter são a capacidade de regular e controlar a temperatura, a acessibilidade e a capacidade de monitorar o objeto.
Feche bem a tampa do termostato.
Para determinar o limite inferior - o mais baixo, no qual a forma e as propriedades de uma substância ou organismo vivo permanecem visualmente inalteradas, diminua gradualmente a temperatura. Fique de olho no termômetro enquanto faz isso. Assim que a forma ou as propriedades do objeto mudarem visualmente durante a última descida, anote o que o termômetro mostrou.
Para continuar o experimento, retorne a cavidade da câmara do termostato à temperatura ambiente.
Defina o limite de amplitude superior da mesma maneira. Para fazer isso, aumente gradualmente a temperatura na câmara do forno. Olhe para o objeto e registre a leitura máxima do termômetro na qual o objeto permanece inalterado.
O limite entre a primeira e a segunda leitura será a amplitude de temperatura para um determinado objeto, mantendo suas propriedades específicas exigidas. Para calculá-lo, subtraia a menor leitura da maior.
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Nota
Para leituras de temperatura precisas, evite mudanças bruscas de temperatura. Abaixe e aumente em 0,1°C.
Conselho útil
Ao registrar as leituras do termômetro, comece a registrar não apenas as últimas leituras, mas sempre que a temperatura mudar. Depois é só escolher a temperatura ideal adequada para a experiência.
Amplitude é a diferença entre os valores extremos de uma determinada grandeza, em este caso temperatura. Esta é uma característica importante do clima de uma determinada área. A capacidade de calcular esse indicador também é necessária para os médicos, pois fortes flutuações de temperatura durante o dia podem indicar a presença de certas doenças. Biólogos, químicos, físicos nucleares e representantes de muitos outros ramos da ciência e tecnologia enfrentam constantemente um problema semelhante.
Você vai precisar
Instrução
Determine o intervalo de tempo em que as medições serão feitas. Depende do objetivo do estudo. Por exemplo, para determinar flutuações na temperatura externa, é necessário medi-la em 24 horas. Nas estações meteorológicas, as observações são geralmente registradas a cada 3 horas. As medições mais precisas serão se forem realizadas de acordo com o tempo astronômico.
Outros usam uma frequência diferente. Ao estudar o funcionamento da combustão, é necessário medir a temperatura em intervalos iguais ao tempo de ciclo do motor, e estes são milésimos de segundo. Nesses casos, ou são usados registradores eletrônicos, ou as mudanças de temperatura são determinadas pela amplitude radiação infra-vermelha. Para paleontólogos e geólogos, a propagação das temperaturas em épocas geológicas inteiras, que é de milhões de anos, é importante.
Ou um ano. Para determinar a temperatura exterior, faça uma série de observações, anote os resultados, some-os e divida pelo número de observações. Da mesma forma, calcule a temperatura média diária para todo o mês. Encontre o maior e o menor de seus valores, subtraia o segundo do primeiro. Assim, você obterá a amplitude das temperaturas médias diárias para um determinado período.
Se o período for frações de segundo, um termógrafo deve ser usado. Deve ser na sala de aula de física ou geografia da escola. Nesse caso, o dispositivo mecânico grava continuamente os dados de temperatura em uma fita móvel ou em um tambor rotativo. Na fita de um termógrafo mecânico, há uma grade de coordenadas na qual são exibidos intervalos de tempo e valores numéricos de temperaturas. Nos aparelhos eletrônicos, a gravação vai para diversos meios, inclusive os digitais.
Em ambos os casos, as flutuações de temperatura se parecem graficamente com uma curva com picos e vales localizados ao longo do eixo do tempo. Nesta curva, você pode pegar qualquer intervalo e calcular a amplitude nele. Os dispositivos eletrônicos permitem obter maior velocidade nas medições e, portanto, maior precisão. Além disso, os dados digitais podem ser usados diretamente pelo programa de processamento, que calcula automaticamente os valores de amplitude. Este método é usado em estações meteorológicas automáticas de longo prazo, bem como para medições em condições inadequadas para permanência humana. Por exemplo, durante medições no núcleo de um reator nuclear. Independentemente de você fazer os cálculos sozinho ou o dispositivo fazer isso por você, o método permanece o mesmo que no caso da opção de medição discreta.
1 pressão do gás durante um processo isocórico diminuiu 3 vezes, indique como a temperatura do gás mudou2 pressão do gás durante o processo isotérmico aumentará 3 vezes. indicar como a temperatura do gás vai mudar
3 o volume de gás durante o processo isobárico diminuiu 2 vezes. indicar como a temperatura do gás mudou
4, o volume de gás durante o processo isobárico aumentou 2 vezes. indicar como a temperatura do gás mudou
o gás resultante se, com uma variação de energia interna de 20 J, o gás realizou 100 J de trabalho?
3) calcule o trabalho realizado pelas forças externas sobre o gás se o gás receber uma quantidade de calor de 200 J e sua energia interna aumentar em 300 J?
4) quantas moléculas estão contidas em 2 mols de hidrogênio?
5) "Como a temperatura na escala Kelvin está relacionada com a temperatura na escala Celsius?
6) a temperatura de um gás ideal caiu pela metade, o volume do gás dobrou, como a pressão do gás mudou?
7) o que determina a eficiência de um motor de combustão interna
8) por que ocorre a fusão corpo sólido?
1. Que volume ocupa 1 kg de oxigênio a uma temperatura de 273 K e uma pressão de 8*10^5 Pa? 2. Com aquecimento isocórico de um gás ideal tomado emtemperatura de 320 K, sua pressão aumentou de 140 para 210 kPa. Como a temperatura do gás mudou?
3. O volume de gás no processo isobárico aumentou 4 vezes. qual era a temperatura do gás se fosse 200 K?
4. Durante a transição de um gás de um estado para outro, a temperatura do gás não mudou, a pressão aumentou 6 vezes e o volume diminuiu 3 vezes. Que outras mudanças ocorreram com o gás?
estão relacionados por pV2=const?
2) Ar em uma casca elástica a uma temperatura de 20°C e uma pressão de 105 Pa ocupa um volume de 3 litros. Que volume esse ar levará sob a água a uma profundidade de 136 m, onde a temperatura é de 4°C? ρágua=1000 kg/m3.
igual a 0,82 105 J/kg. Isso significa que: A. É necessário 1 J de calor para derreter 0,82 105 kg de aço. B. Para fundir 1 kg de aço, são necessários 0,82 105 J de calor. B. ao fundir 1 kg de aço, 0,82 105 J de calor são liberados. 3. O que pode ser dito sobre a energia interna de pedaços de cobre fundidos e não fundidos pesando 1 kg a uma temperatura de 1085°C? A. Suas energias internas são as mesmas. B. A energia interna de um pedaço de cobre fundido é maior. B. A energia interna de um pedaço de cobre fundido é menor. 4. Quanto calor será liberado durante a cristalização de 5 kg de zinco a uma temperatura de 520°C? O ponto de fusão do zinco é 420 ° C, calor específico zinco - 400 J/(kg °C), calor específico de fusão do zinco - 100 kJ/kg. A. 700 kJ. B. 2,6-107J. V. 0,6-105J. 5. O chumbo é despejado em um buraco feito no gelo. Quanto chumbo foi derramado se esfriou a uma temperatura de 0°C e ao mesmo tempo derreteu gelo pesando 270 g? A temperatura inicial do gelo é 0°C, chumbo 400°C. A temperatura de fusão do chumbo é 337 °C, o calor específico do chumbo é 140 J/(kg °C), o calor específico do chumbo é 25 kJ/kg e o calor específico do gelo é 3,4 105 J/kg. A. Zkg. B. 2 kg. B. 1,2 kg
Os raios do Sol, ao passar por substâncias transparentes, as aquecem muito fracamente. Isso se deve ao fato de que a luz solar direta praticamente não aquece ar atmosférico, mas aquecem fortemente a superfície da Terra, capazes de transferir energia térmica para as camadas de ar adjacentes. À medida que aquece, o ar fica mais leve e sobe mais alto. Nas camadas superiores ar quente mistura-se com o frio, dando-lhe parte da energia térmica.
Quanto mais alto o ar aquecido sobe, mais ele esfria.
A temperatura do ar a uma altitude de 10 km é constante e é de -40-45 °C.
Uma característica da atmosfera da Terra é uma diminuição da temperatura do ar com a altura. Às vezes, há um aumento na temperatura à medida que a altitude aumenta. O nome desse fenômeno é inversão de temperatura(mudança de temperatura).
O aparecimento de inversões pode ser devido ao resfriamento da superfície terrestre e da camada de ar adjacente em um curto período de tempo. Isso também é possível quando o ar frio denso se move das encostas das montanhas para os vales.Durante o dia, a temperatura do ar muda continuamente. NO dia superfície da Terra aquece e aquece a camada inferior de ar. À noite, junto com o resfriamento da terra, o ar esfria. É mais fresco ao amanhecer e mais quente à tarde.
NO cinturão equatorial não há variação de temperatura diurna. As temperaturas diurnas e noturnas são as mesmas. As amplitudes diurnas nas costas dos mares, oceanos e acima de sua superfície são insignificantes. Mas na zona desértica, a diferença entre as temperaturas da noite e do dia pode chegar a 50-60 ° C.
Na zona temperada, a quantidade máxima de radiação solar na Terra cai nos dias dos solstícios de verão. Mas o mês mais quente é julho no Hemisfério Norte e janeiro no Sul. Isso porque, apesar de radiação solar menos intensa nestes meses, uma enorme quantidade de energia térmica é emitida pela superfície da Terra fortemente aquecida.
A amplitude de temperatura anual é determinada pela latitude de uma determinada área. Por exemplo, no equador é constante e é de 22 a 23 ° C. As maiores amplitudes anuais são observadas nas regiões de latitudes médias e profundas nos continentes.
Temperaturas absolutas e médias também são características de qualquer área. As temperaturas absolutas são determinadas através de observações de longo prazo em estações meteorológicas. A área mais quente da Terra é o deserto da Líbia (+58°C), e a mais fria é a Estação Vostok na Antártida (-89,2°C).
As temperaturas médias são definidas ao calcular a média aritmética de várias leituras do termômetro. É assim que se determinam as temperaturas médias diárias, médias mensais e médias anuais.
Para descobrir como o calor é distribuído na Terra, as temperaturas são plotadas em um mapa e pontos com os mesmos valores são conectados. As linhas resultantes são chamadas de isotérmicas. Este método permite identificar certos padrões na distribuição de temperaturas. Assim, as temperaturas mais altas são registradas não no equador, mas em desertos tropicais e subtropicais. Uma diminuição nas temperaturas dos trópicos para os pólos em dois hemisférios é característica. Dado que no Hemisfério Sul os corpos d'água ocupam uma área maior que a terra, as amplitudes de temperatura entre os meses mais quentes e os mais frios são menos pronunciadas ali do que no Hemisfério Norte.
De acordo com a localização das isotermas, distinguem-se sete zonas térmicas: 1 quente, 2 moderada, 2 fria, 2 áreas de permafrost.
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Todos sabemos que os habitantes o Globo vivem em climas completamente diferentes. É por isso que com o início do clima frio em um hemisfério, o aquecimento começa no outro. Muitos saem de férias para tomar sol em outros países e nem pensam na faixa de temperatura anual. Como calcular este indicador, as crianças vão aprender no banco da escola. Mas com a idade, muitas vezes simplesmente esquecemos de sua importância.
Antes de calcular a amplitude de temperatura anual de acordo com o gráfico, você precisa lembrar o que é esta definição. Assim, a amplitude, por si só, é definida como a diferença entre os valores máximo e mínimo. 
No caso de cálculo da temperatura anual, a amplitude será a leitura do termômetro. Para a precisão dos resultados, é importante que apenas um termômetro seja usado em todos os momentos. Isso permitirá que você determine independentemente o gráfico do curso das temperaturas em uma região específica. Como calcular a amplitude anual em climatologia? Para isso, os especialistas utilizam as leituras médias das temperaturas mensais dos últimos anos, de modo que seus indicadores sempre diferem daqueles calculados independentemente para sua localidade.
Portanto, antes de calcular a amplitude anual da temperatura do ar, você deve levar em consideração vários fatores importantes que afetam seu desempenho.
Em primeiro lugar, este latitude geográfica ponto requerido. Quanto mais próxima a região estiver do equador, menor será a flutuação anual do termômetro. Mais próximos dos polos do globo, os continentes sentem com mais força a mudança sazonal do clima e, consequentemente, a amplitude anual da temperatura (como calcular - mais adiante no artigo) aumentará proporcionalmente. 
Além disso, a proximidade da região com grandes corpos d'água também afeta os indicadores de aquecimento do ar. Quanto mais próxima a costa do mar, oceano ou mesmo um lago, mais ameno é o clima, e a mudança de temperatura não é tão pronunciada. Em terra, a diferença de temperatura é muito alta, tanto anual quanto diária. Claro que quem costuma vir do mar pode mudar essa situação. massas de ar como, por exemplo, na Europa Ocidental.
A amplitude das temperaturas também depende da altura da região acima do nível do mar. Quanto maior o ponto desejado, menor será a diferença. A cada quilômetro, ela é reduzida em aproximadamente 2 graus.
Antes de calcular a amplitude anual da temperatura, as mudanças climáticas sazonais também devem ser levadas em consideração. Como monções ou secas.
Cada proprietário de um termômetro e tempo livre pode realizar esses cálculos de forma independente. Para obter a melhor precisão para um determinado dia, você deve registrar o termômetro a cada 3 horas, começando à meia-noite. Assim, das 8 medidas obtidas, é necessário selecionar os indicadores máximo e mínimo. Depois disso, o menor é subtraído do maior, e o resultado obtido é a amplitude diária de um determinado dia. É assim que os especialistas realizam cálculos nas estações meteorológicas. 
É importante lembrar a regra elementar da matemática de que menos vezes menos dá mais. Ou seja, se os cálculos forem realizados na estação fria e a temperatura diária variar de positiva durante o dia a negativa à noite, o cálculo ficará assim:
5 - (-3) = 5 + 3 = 8 - amplitude diária.
Os cálculos para determinar as flutuações anuais nas leituras dos termômetros são realizados de maneira semelhante, apenas as leituras médias dos termômetros dos meses mais quentes e mais frios do ano são tomadas para os valores máximos e mínimos. Eles, por sua vez, são calculados obtendo-se as temperaturas médias diárias.
Para determinar as leituras médias de cada dia, você precisa adicionar todas as leituras registradas por um determinado período de tempo em um único número e dividir o resultado pelo número de valores adicionados. A precisão máxima é obtida calculando a média de mais medições, mas na maioria das vezes é suficiente tirar dados de um termômetro a cada 3 horas. 
Da mesma forma, os dados das temperaturas médias para cada mês do ano também são calculados a partir dos indicadores diários médios já calculados.
Antes de determinar a amplitude anual da temperatura do ar em uma determinada região, você deve encontrar a temperatura média mensal máxima e mínima. É necessário subtrair o menor do maior, levando em conta também as regras da matemática, e considerar o resultado obtido como a amplitude anual muito desejada.
Além de calcular a temperatura do ar para vários propósitos geográficos, a diferença de temperatura também é importante em outras ciências. Assim, os paleontólogos estudam a atividade vital de espécies extintas calculando as amplitudes das flutuações de temperatura em épocas inteiras. Para fazer isso, eles são ajudados por várias amostras de solo e outros métodos de termografia.
Explorando o trabalho dos motores de combustão interna, os especialistas definem períodos como certos intervalos de tempo que compõem frações de segundos. Para a precisão das medições em tais situações, são usados registradores eletrônicos especiais. 
Na geografia, as mudanças de temperatura também podem ser registradas em frações, mas isso requer um termógrafo. Tal dispositivo é um dispositivo mecânico que grava continuamente dados de temperatura em fita ou mídia digital. Também determina a amplitude das mudanças, levando em consideração os intervalos de tempo definidos. Esses instrumentos de precisão são usados em áreas onde o acesso humano é fechado, por exemplo, em áreas reatores nucleares, onde cada fração de grau é importante, e é necessário monitorar constantemente suas mudanças.
Do exposto, fica claro como a amplitude de temperatura anual pode ser determinada e por que esses dados são necessários. Para facilitar a tarefa, especialistas dividem a atmosfera de todo o planeta em certas zonas climáticas. Isso também se deve ao fato de que a temperatura espalhada pelo planeta é tão ampla que é impossível determinar um indicador médio para ela que corresponda à realidade. A divisão do clima em equatorial, tropical, subtropical, temperado continental e marítimo, permite criar um quadro mais realista, levando em consideração todos os fatores que afetam os indicadores de temperatura nas regiões. 
Graças a essa distribuição de zonas, pode-se determinar que a amplitude da temperatura aumenta dependendo da distância do equador, da proximidade de grandes corpos d'água e muitas outras condições, incluindo o verão e solstício de inverno. Curiosamente, dependendo do tipo de clima, a duração das estações de transição, bem como os picos de temperaturas quentes e frias, também mudam.
Fonte: fb.ru
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A tabela mostra as principais características clima em Moscou- temperatura do ar e precipitação, dadas para cada dia de junho de 2018.
A norma da temperatura média mensal em junho: 17,0°. A temperatura real do mês de acordo com as observações: 13,7°. Desvio da norma: -2,4°.
Precipitação média em junho: 80 milímetros. A precipitação caiu: 33 milímetros. Esta quantidade é 41%
da norma.
A maioria temperatura baixa ar (5,6 °
) foi 1º de junho. A maioria aquecer ar (26,1 °
) foi 3 de junho.
|
|---|
Temperatura do ar em Moscou.
Junho de 2018
Explicações para calcular as médias diárias. Os valores de temperatura do ar e precipitação na tabela são fornecidos para dias meteorológicos, que em Moscou começam às 18:00 UTC (às 21:00 hora local). Tenha cuidado: se o erro curso diário a temperatura máxima por dia pode ser observada à noite e a mínima - durante o dia. Portanto, a discrepância entre os valores indicados na tabela e os mínimos noturnos e máximos diários do arquivo não é um erro!
Explicações para o gráfico. Mínimo atual, médio, Temperatura máxima ar em Moscou são representados no gráfico por linhas sólidas em azul, verde e vermelho, respectivamente.
Os valores normais são mostrados como linhas finas sólidas. Os máximos e mínimos absolutos de temperatura para cada dia são indicados por pontos vermelhos e azuis em negrito, respectivamente.
Explicações para registros diários e mensais. Os registros de temperatura para cada dia são definidos como os valores mais baixos e mais altos do conjunto de dados de resolução diária. Para monitorar o clima em Moscou, foram coletados dados diários para o período 1879-2018 gg. Os registros meteorológicos mensais são determinados a partir de uma série de dados de resolução mensal. Dados mensais obtidos para o período 1779-2018 gg. - temperatura do ar, 1891-2018 gg. - precipitação.
Selecione o mês de seu interesse (a partir de janeiro de 2001) e pressione o botão "Enter!".
Como calcular a temperatura média
Média diária ou temperatura média mensal ar é importante para caracterizar o clima. Como qualquer média, pode ser calculada fazendo várias observações. O número de medições, bem como a precisão do termômetro, dependem do objetivo do estudo. Você vai precisar
Instrução
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O período quente do ano é caracterizado por uma temperatura externa média diária de 10 C e superior, e o período frio e de transição é mais baixo - HO C.
O período quente do ano é caracterizado por uma temperatura externa média diária de 10 C ou superior, e o período frio e de transição é inferior a 10 C.
A pupação na primavera começa após a temperatura média diária estar acima de 10 C e geralmente ocorre durante a coloração dos botões de macieira. As fêmeas precisam de nutrição suplementar, ou pelo menos umidade pingando.
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Para os cálculos de estimativa, a diferença entre a temperatura externa máxima e média diária L / n é de 9 C para áreas de clima seco e 7 C para áreas de clima temperado. clima úmido.
Para os cálculos de estimativa, a diferença entre a temperatura externa máxima e média diária Ata é de 9 C para áreas com clima seco e TC para áreas com clima temperado úmido.
A temperatura do ar exterior calculada é considerada como a temperatura média diária (média dos últimos 5 anos de acordo com observações meteorológicas) recorrência pelo menos três vezes por mês, o que, ao coincidir com uma direção de vento desfavorável, oferece as piores condições para carros em movimento.
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MÉTODO PARA CÁLCULO DE TEMPERATURA
USANDO CARACTERÍSTICAS DE CALIBRAÇÃO INDIVIDUAL DE TERMÔMETROS DE PLATINA.
Anotação:
Questões consideradas construção de uma escala de calibração individual para um termômetro de platina resistência de acordo com os resultados da medição R0 eR100 e foi realizada uma avaliação da precisão do cálculo. Introduzido iterativo algoritmo de cálculo de temperatura baseado na resistência medida do termômetro Rt.
Como você sabe, o GOST 6651-94 (Termopares de resistência. Requisitos técnicos gerais e métodos de teste) normaliza o erro dos termômetros de resistência técnicos de acordo com as classes de precisão A, B e C, determinando o erro máximo para cada classe dependendo da temperatura medida. Se necessário, um aumento na precisão da medição de temperatura pode ser alcançado usando calibração individual - valores medidos R0 e R 100. No entanto, a construção de uma escala individual de temperatura de um termômetro requer cálculos adicionais.
GOST 6651-94 mostra as dependências de temperatura da resistência relativa W(t)= Rt/R 0 para dois graus diferentes de platina ( W 100=1,391 e W 100=1,385). Observe que o valor C 100 também está relacionado à qualidade do recozimento do fio na fabricação do elemento sensível. Vamos supor que as dependências dadas em GOST correspondem exatamente à escala de temperatura. Desvios das dependências dadas para um elemento de platina sensível específico estão associados apenas com a diferença em seu R 0 do valor nominal (50, 100 ou 500 Ohm) e diferença C 100 do valor 1.391. Dependências W(t ) para diferentes graus de platina são uma família de curvas semelhantes, pelo menos na faixa de temperatura de nosso interesse.
Considere as fontes de erro e sua influência na precisão da medição.
Erro de temperatura
P O erro de medição de temperatura de termômetros de resistência de platina inclui erro de calibração, instabilidade temporal das características do termômetro e erro de cálculo de temperatura.
Dados fornecidos pelo laboratório de graduação"Térmico".
1. Calibração do termômetro
Incerteza de calibração (definição R 0, R 100) consiste em:
erros medições de resistência termômetro dR =± 1*10-5 (dR =± 0,001 ohm para R \u003d 100 Ohm, que corresponde a D t \u003d ± 0,0025 ° С);
erros de termômetro de referência D t arr \u003d ± 0,01 ° С;
erro introduzido pelo termostato de gelo D t 0=± 0,0025° С;
erro introduzido por um termostato centígrado Dt 100=± 0,01° C.
Nesse caminho:
R 0 é D R 0=± 0,002 ohm (relativo dR 0=± 2*10-5), ou em temperatura equivalente ± 0,005° С;
erro máximo de determinação R 100 (tendo em conta o erro de temperatura de referência) é D R 100 = ± 0,01 ohm ( d R 100=± 1*10-4), ou em temperatura equivalente ± 0,025° С;
erro relativo máximo de determinação W 100= R 100/ R 0 para termômetro:
d W 100 \u003d (D W 100) / W 100 \u003d (D R 100) / R 100 + (D R 0) / R 0, ou
d W 100 \u003d 1 * 10 -4 + 2 * 10 -5 \u003d 12 * 10 -5, então erro absoluto D W 100" 0,0002.
2. Estabilidade das características termométricas
E estudos da estabilidade temporal das características, realizados em "Thermiko" em elementos sensíveis à platina, termômetros de platina individuais, conjuntos de termômetros na faixa de temperatura de até 200 ° C, bem como os resultados da verificação secundária de termômetros recebidos de nossos clientes mostrou que quase todos confirmam sua classe, determinada durante a calibração.
No que diz respeito aos termômetros, isso significa que por 3 anos de operação eles, pelo menos, não alteram suas características em mais de 0,02¸ 0,03 ° С
Um grupo de elementos sensíveis à platina como parte dos dispositivos de verificação foi submetido a ciclos térmicos diários de 5 vezes 0 ° C - 100 ° C. Mudança R 0 para o ano não foi superior a 0,003 Ohm (~ 0,01° С).
Como exemplo, apresentamos os resultados da medição R 0 t 4 elementos sensíveis à platina no processo de tempo de operação em t = 600°C (tabela 1) e 2 termômetros em t \u003d 200 ° C (tabela 2).
tabela 1
|
Tempo de operação t, hora em t=600°C |
|||||
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0 hora |
200 horas |
440 horas |
536 horas |
616 horas |
1048 horas |
mesa 2
|
R 0t / R 0 , (R 0 nom. = 100 Ohm) Tempo de operação t, hora em t=200°C |
|||||
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0 hora |
100 horas |
208 horas |
426 horas |
734 horas |
1159 horas |
3. Cálculo de temperatura
O GOST 6651-94 fornece as características estáticas nominais do NSH para dois tipos de termômetros de platina: para W 100 = 1,391 e W 100 =1,385 de acordo com a escala ITS-90. Na faixa de temperatura de nosso interesse, o NSC é descrito por equações de interpolação do tipo
W t =1+At+Bt 2 (1), onde:
Por W 100 \u003d 1,391, A 1 \u003d 3,9692 * 10 -3 ° C -1, B 1 \u003d -5,8290 * 10 -7 ° C -2;
Por W 100 \u003d 1,385, A 2 \u003d 3,9083 * 10 -3 ° C -1, B 2 \u003d -5,7750 * 10 -7 ° C -2.
Determinar os coeficientes A e B das equações que descrevem o NSC de termômetros, que têm o valor W 100 , que difere dos dados no GOST, é necessário usar o fato de que a proporção dos coeficientes correspondentes para dois graus de platina coincide com a proporção de seus valores com precisão suficienteuma da equação
R t \u003d R 0 (1+ uma *t)(2):
uma 2 /uma 1 =0.00385/0.00391=0.98465; (1)
A 2 /A 1 \u003d 3,9083 / 3,9692 \u003d 0,98465 (2); - as razões 1 e 2 são iguais.
((W 100) 2 /(W 100) 1 ) 2 =(0,995686) 2 = 0,991391 (3)
B 2 /B 1 \u003d 5,7750 / 5,8290 \u003d 0,990736; (quatro) as relações 3 e 4 coincidem com uma precisão de 0,06%.
T Assim, dispensamos medições adicionais para determinar a característica estática individual do termômetro, usando as características de calibração disponíveis para nós R0 e R 100 , mantendo a dependência GOST W(t ), ou seja, sem adicionar novos erros associados à aproximação dos dados experimentais.
Então, para platina real (1,392> W100> 1,385):
A \u003d 3,9692 * 10 -3 * ( uma /0.00391) (5)
B \u003d -5,8290 * 10 -7 * ((W 100) / 1,391) 2 (6)
Com uma precisão determinada pelo erro de medição C 100 podemos fazer uma equação de interpolação (1) para platina, que tem o valor a (a =(W 100-1)/100 - sensibilidade do termômetro), diferente do padrão 0,00391. Observe que o erro experimental na definição (veja você ela)
D W 100 » 0,2*10 -3 > 0,08*10 -3 (7)
Resultados de medição C 100 em nossa prática, como regra, dá uma distribuição normal de valores com um máximo em 1,3912¸ 1,3914.
4. Algoritmo de cálculo de temperatura
Cálculo da temperatura de acordo com a equação (1), que descreve o NSC individual do termômetro, levando em consideração as características de calibração R o e R 100 , é realizado por um método iterativo de acordo com o algoritmo:
O valor é determinado W meas = R meas / R o . (R medio é o valor da resistência medida do termômetro a uma dada temperatura, R o – resistência do termômetro em 0 oC).
valor medido W meas é comparado com W raças , calculado a partir da temperatura t corridas , obtido na aproximação anterior (ou pelo valor inicial, por exemplo, 100°C). A alteração é determinada D t \u003d (W raças - W meas) / uma ( uma =(W 100-1)/100 - sensibilidade do termômetro), que é subtraído de t corridas: t meas = t corridas - D t . Quando a condição | Dt |< К расчет заканчивается (К-критерий точности расчета). При К=0.001 требуется 2-3 приближения в том случае, если стартовое значение t corridas significativamente diferente do que está sendo medido.
Se a temperatura for calculada usando uma escala de termômetro individual, o erro de medição de temperatura consiste no erro de calibração, maiserro de medição de resistência,mais o erro associado às condições de uso do termômetro.
Erro de determinação da diferença de temperatura
Anotação:
Foi feita uma análise do erro na medição da diferença de temperatura pelos conjuntos de diferença dos termômetros KTPTR. Comparação com os requisitos da norma europeia PT 1434
Medições de diferença de temperatura Dt usando conjuntos de termômetros KTPTR, exceto para erro de medição de temperatura dt , são caracterizados pelo erro na determinação da diferença de temperatura d(Dt).
Os conjuntos de diferenças de termômetros KTPTR são compilados selecionando pares de termômetros com base nos resultados da medição R0 e R100 . A diferença entre as leituras dos termômetros combinados com um par detemperaturas de 0 o C e 100 o C não ultrapasse 0,1 o C. De acordo com os resultados dos estudos estatísticoscerca de 2000 conjuntos de vários tipos de KTPTR descobriram que, com uma probabilidade de 95%, as leituraspares de termômetros do conjunto em pontos de temperatura de 0 ° C e 100 ° C diferem em não mais de 0,075 sobre C. O diagrama mostra a distribuição do número relativo kits dependendo dodiferença de leituras termômetros dT ajustado a uma temperatura de 100 °C.
Considere um diagrama:
O diagrama mostra a dependência do máximo erros (nível de confiança de 95%)determinação da diferença de temperatura da temperatura do termômetro "quente".O limite da região de erros admissíveis é bastante bem descrito por uma parábola:
d(dT) \u003d 0,076 - 2,7 * 10 -4 * T + 3,2 * 10 -6 * T 2, o C,(8)
g de t - indicações de "quente" termômetro.
A Tabela 3 mostra os valores dos valores mais prováveis (95% de confiança) do erro máximo e do erro máximo permitido para várias temperaturas.
Tabela 3
|
d (Dt), o C (95%) |
d (Dt), o C max |
|
Em conclusão, apresentarei gráficos de erros admissíveis d (D t) de conjuntos de acordo com as Especificações Técnicas "Thermic" e os mesmos requisitos da norma europeia EN 1434. Ao mesmo tempo, as Especificações Técnicas "Thermic" não levam em conta a dependência do erro na determinação de D t a partir dos valores de temperatura t1 e t2 medidos pelo kit de termômetros. Na norma EN 1434, esta dependência não é expressa explicitamente. Talvez seja levado em consideração fornecendo uma margem garantida do erro máximo permitido. No entanto, a tolerância máxima de erro da EN 1434 é cinco vezes maior do que o aceito em "Termiko".
Modelagem de processos térmicos em medições de temperatura
Anotação:
Propõe-se um método de modelagem matemática do desenvolvimento do processo de estabelecimento do equilíbrio térmico no sistema de termômetro de resistência - objeto de medição. A distribuição de temperatura sobre o design do termômetro é calculada a qualquer momento, a inércia térmica do termômetro é determinada, o erro estático adicional na medição de temperatura, dependendo do método de contato do termômetro com o objeto de medição. São propostas recomendações para refinar a metodologia de verificação de termômetros em condições diferentes das condições operacionais de uso. Obteve-se uma coincidência dos dados calculados com os resultados da medição.
O principal critério de qualidade para medir a temperatura de um objeto é a presença de equilíbrio térmico entre o termômetro e o objeto. No entanto, o equilíbrio térmico não garante a igualdade temperaturas termômetro e objeto, pois sempre há um fluxo de calor passando pelo termômetro do objeto para o ambiente, o que cria uma certa diferença entre a temperatura do objeto e a temperatura do elemento sensível (SE). Qualquer termômetro tem uma conexão térmica com meio Ambiente através de suas próprias conexões e fios de saída. Esta diferença de temperatura representa um erro de medição adicional, cujo valor é determinado pela razão entre a resistência térmica entre o objeto e o SE e a resistência térmica entre o SE e o ambiente.
Este trabalho é dedicado à avaliação do erro adicional na medição de temperatura por termorresistências técnicas, associado às condições de troca de calor entre o termômetro e o objeto de medição.
Ao escolher uma profundidade mínima de imersão Lmin, fornecendo um determinado nível de precisão na medição da temperatura de um objeto, é necessário levar em consideração a natureza da troca de calor do termômetro com o meio medido. Como na maioria dos casos o meio de trabalho é um fluxo de água e os termostatos de calibração usam óleo de silicone agitado como fluido de trabalho, a diferença condições físicas dentro condições de trabalho Ypres verificação leva a uma diferença notável nos resultados das medições na mesma profundidade de imersão. Isso é especialmente significativo para termômetros, nos quais o comprimento de instalação não é muito mais comprimento elemento sensível.
Normalmente para estimar a profundidade de imersão mínima necessária Lmin relações empíricas do tipo são usadas Lmin >n*d, onde d é o diâmetro do termômetro, e o número n (de 10 a 30) é selecionado dependendo das condições de aplicação. Obviamente, tal avaliação pode fornecer os resultados mais aproximados, uma vez que não leva em consideração o efeito na transferência de calor das características de um projeto de termômetro específico, como a espessura das paredes da caixa do termômetro, a transferência de calor através da saída fios, etc., o que, obviamente, leva a uma avaliação incorreta Lmin.
da melhor maneira a priori avaliar a qualidade da interação do termômetro com o objeto de medição é a modelagem matemática de processos térmicos.
Calcule a distribuição de temperatura do termômetro resolvendo equações diferenciais a transferência de calor é impossível, pois o design de qualquer termômetro contém interfaces entre elementos com diferentes propriedades físicas, o que exclui a continuidade de funções e derivadas necessárias para a solução. O que resta é a simulação numérica, que consiste no fato de o objeto de estudo ser substituído por um sistema constituído por um grande número de elementos suficientemente pequenos, dentro do qual as propriedades termofísicas permanecem uniformes. Para cada elemento, a capacidade calorífica é determinada Cp(t). As ligações térmicas entre os elementos são calculadas como resistências térmicas determinadas pelas propriedades dos materiais e pela geometria da estrutura. Além disso, para cada elemento do objeto, a equação de balanço de calor é compilada:
a quantidade de calor absorvida por um elemento ao longo do tempo tau deve ser igual à soma algébrica dos fluxos de calor que passaram pelo elemento no mesmo tempo - Ср×dt=Soma(Qi)×tau , Onde qua - capacidade calorífica do elemento, dt оС - poder calorífico, tau ,Com- passo de tempo, qi , C - potência de fluxo de calor ao longo da conexão térmica i-th.
A distribuição da temperatura inicial no sistema "termômetro-objeto" é escolhida da mesma forma que ao medir a inércia do termômetro (t termo = idem<< t объект = idem), de forma que como parâmetro objetivo de controle no processo de cálculo, também possamos obter a inércia térmica "k inércia " , cujo valor pode ser facilmente medido experimentalmente (GOST R 50353-92). Além disso, a inércia térmica "k inércia " ,
Como o termômetro tem, via de regra, simetria cilíndrica, os elementos de partição são definidos como seções anulares homogêneas com altura dx (dx = 1 mm). A troca de calor com um meio líquido é calculada a uma velocidade do líquido de ~0,1 m/s (valor típico para termostatos). A transferência de calor na área externa do termostato é calculada usando o modelo de convecção de ar livre. As dependências da temperatura das propriedades termofísicas das substâncias e materiais de trabalho foram obtidas da literatura de referência, com exceção da condutividade térmica do pó de corindo (tamanho de grão ~ 40 μm), para o qual foram realizados estudos experimentais especiais.
Os diagramas mostram os resultados do cálculo para o termômetro TPT-15 (usado nos kits de diferença KTPTR-04) com comprimento de montagem L m = 65 mm em uma luva protetora (temperatura inicial 20°C) imersa em água a uma temperatura de 100°C. Temperatura ambiente - 20 °C. As linhas nos gráficos correspondem à distribuição de temperatura em partes separadas da estrutura - fios de saída, preenchimento de pó de corindo, tubo e manga e um elemento sensível. Índice calculado de inércia térmica na águak inércia =10 s não difere do valor medido em mais de 1 s. Após atingir o equilíbrio térmico integral médio a temperatura do elemento sensível é 99,958 °C. Ou seja, com esta configuração, o erro de medição adicional é de 0,042 °C.
A Tabela 1 mostra os resultados do cálculo para o mesmo termômetro sob várias condições de aplicação, na temperatura do meio que está sendo medido 100 oC.
tabela 1
|
Ambiente medido |
Profundidade de imersão LP, milímetros |
k inércia , Com |
temperatura medida, para |
erro de medição adicional,Δt оС |
|
Óleo PMS100 |
65 |
99,870 |
0,13 |
|
|
Óleo PMS100, |
85 |
99,985 |
0,015 |
|
|
Água |
65 |
99,962 |
0,038 |
|
|
Água |
75 |
99,988 |
0,012 |
|
|
Água, (na manga) |
65 |
99,958 |
0,042 |
Segue da tabela que para um dado termômetro, a profundidade de imersão L n = Lm = 65 mm é o mínimo permitido quando imerso em água, o erro não excede 0,038 °C (quando instalado em uma luva - 0,042 °C). No entanto, durante a verificação , ao medir a temperatura do óleo de silicone PMS100, que geralmente é usado como fluido de trabalho em termostatos de calibração, a profundidade de imersão deve ser aumentada em ~ 20 mm, (L n = Lm +20mm). Isso evitará erros adicionais decorrentes da deterioração da transferência de calor entre o termômetro e o óleo, que é mais viscoso que a água. Obviamente, a profundidade mínima de imersão deve aumentar com o aumento da viscosidade do meio medido.
Segue dos resultados acima que procedimento de verificação (deputado) para um tipo específico de termômetro deve, entre outras coisas, conter informações sobre a profundidade mínima de imersão em vários fluidos de trabalho, levando em consideração a diferença em suas propriedades físicas (principalmente viscosidade). Neste caso, a profundidade de imersão mínima permitida L min ao verificar um termostato de óleo, pode ser maior que o comprimento de instalação do termômetro Lm.
O problema da troca de calor entre um termômetro e um termostato no caso do chamado. um termostato "seco", no qual o contato térmico é feito pela condutividade térmica de um espaço de ar ou líquido entre o termômetro e o soquete de montagem do termostato, é resolvido de maneira semelhante. O resultado neste caso é semelhante ao resultado da solução para um termômetro colocado em uma manga feita do mesmo material que o soquete de montagem do termostato. No entanto, a profundidade de imersão mínima necessária aumentará significativamente. O tamanho do espaço entre o termômetro e a luva também aumenta proporcionalmente o erro de medição de temperatura adicional.
A Tabela 2 apresenta os resultados do cálculo da temperatura de equilíbrio do elemento sensível e o erro adicionalΔt оС, bem como o índice de inércia térmica "k inércia " . para duas profundidades de imersão L p \u003d 65 mm e L p =80 mm em uma luva de cobre com diferentes folgas entre a luva e o corpo do termômetro. A temperatura do termostato é de 100 °C, o ambiente é de 20 °C.
mesa 2
|
lacuna b \u003d (d g - d t )/2 , milímetros |
Lp = 65 mm |
L p \u003d 80 mm |
k inércia , Com |
|||
|
para |
Δt оС |
para |
Δt оС |
Lm = 65 mm |
Lm = 80 mm |
|
|
0,01 |
99,96 |
0,04 |
99.987 |
0,013 |
||
|
0,05 |
99,952 |
0,048 |
99,985 |
0,015 |
||
|
99,941 |
0,059 |
99,981 |
0,019 |
10,0 |
10,0 |
|
|
0,15 |
99,930 |
0,07 |
99,976 |
0,024 |
11,7 |
11,7 |
|
99,917 |
0,083 |
99,971 |
0,029 |
13,4 |
13,4 |
|
A comparação dos resultados mostra que em uma maior profundidade de imersãoo tamanho do intervalo afeta menos a precisão da medição e o valor L p \u003d 80 mm suficiente para termômetros técnicos. Índice de inércia térmicak inércia não mudou porque não mudoudiâmetro do termômetro.
