Tiettyjä ideoita hyödynnetään usein meteorologian ja termodynamiikan aloilla. Tuulen jäähdytys ja lämpötila ovat kaksi näistä käsitteistä. Lämpötila on varsinainen tieteellinen yhdistelmä, joka lasketaan eri tekijöiden perusteella, ja toisaalta tuulen kylmyys perustuu pelkästään siihen, miten ihminen tuntee lämpötilan juuri sillä hetkellä.
Lämpötila vs tuulen kylmyys
Lämpötilan ja tuulen kylmyyden ero on siinä, että lämpötila on todellinen käsite, joka kertoo kuinka kuuma tai kylmä nykyinen sää on, mutta tuulen kylmyys on puhtaasti teoreettinen käsite, joka perustuu ihmisen käsitykseen tuntea nykyinen lämpötila. Lämpötila lasketaan ja esitetään numeromuodossa, kun tuulen jäähdytys on yksilön, sitä ei ilmaista numeroina.
Yleiset käsitykset kuumasta ja kylmästä ovat kehittyneet lämpötilan käsitteeksi. Tunne kuumasta tai kylmästä on subjektiivinen. Lämpötilan toiminnallinen määritelmä on se, mitä voimme mitata lämpömittarilla. Polynomin tai tehofunktion avulla voidaan laskea lämpötilan ja lämpömuuttujan välinen yhteys, joka voi olla suora tai käänteinen.
Tunne tuulen kylmyydestä on melko samanlainen kuin meistä ihmisistä. Se on mitta siitä, kuinka nopeasti kehomme menettää lämpöä. Koska tuuli vie lämpöä pois iholtamme nopeammin kuin ilman tuulta, se nopeuttaa kehomme lämmönhukkaa. Tämän seurauksena tuulen jäähdytys on lämpötila, jossa menetämme lämpöä samalla nopeudella kuin ilman tuulta.
Vertailutaulukko lämpötilan ja tuulen kylmyyden välillä
| Vertailuparametrit | Lämpötila | Tuulen jäähdytys |
| Määritelmä | Lämpötila on todellinen kuuman tai kylmän mitta. | Se on hypoteettinen käsitys siitä, miltä tietystä henkilöstä tuntuu. |
| Laskeminen | Laskettu kaavalla. | Sitä ei lasketa. |
| Konsepti | Se on liikkuvien molekyylien kineettisen energian mitta. | Se muuttuu tuulen nopeuden mukaan. |
| Mitata | Se kertoo todellisen lämpötilan. | Sen lämpötila on alhaisempi kuin todellinen. |
| Yksiköt | Se ilmaistaan kolmessa eri yksikössä, kuten kelvin, Celsius ja Fahrenheit. | Ei sisällä yhtään SI-yksikköä. |
Mikä on lämpötila?
Lämpötila on kuumuuden tai kylmyyden mitta, joka ilmaistaan millä tahansa lukuisista mielivaltaisista asteikoista, jotka osoittavat suunnan, johon lämpöenergia luonnollisesti virtaa, eli kuumemmasta kappaleesta kylmempään kappaleeseen.
Lämpötila ei ole sama kuin energia termodynaamisessa järjestelmässä, esimerkiksi palavalla tulitikkulla on huomattavasti korkeampi lämpötila jäävuoreen verrattuna, mutta jäävuoren kumulatiivinen lämpöenergia on paljon enemmän kuin tulitikussa oleva energia.
Lämpötila on intensiivinen ominaisuus, kuten paine tai tiheys, koska se on riippumaton käsiteltävän tavaran määrästä, toisin kuin laajalle levinneille ominaisuuksille, kuten massa tai tilavuus. Nykyään kolmea lämpötila-asteikkoa käytetään laajalti. Yhdysvalloissa ja muutamissa muissa englanninkielisissä maissa käytetään Fahrenheitin (°F) lämpötila-asteikkoa.
Celsius-lämpötila-asteikkoa (°C) käytetään laajalti tieteessä, ja sitä käytetään käytännössä kaikissa maissa, jotka ovat ottaneet käyttöön metrisen mittausjärjestelmän. Kelvin (K) -asteikko on tieteellisen lämpötilan mittauksen kansainvälinen standardi. Se on absoluuttinen lämpötila-asteikko.
Veden jäätymispiste on 0 °C ja kiehumislämpötila 100 °C Celsius-asteikolla. Celsius-aste (°C) on mittayksikkö. Veden jäätymispiste on 32 Fahrenheit-astetta ja kiehumislämpötila 212 Fahrenheit-astetta Fahrenheit-asteikolla.
Mikä on Wind Chill?
Altistuessaan ulkona tuulisille olosuhteille, tuulen jäähdytys viittaa iholla havaittuun näkyvään lämpötilaan. Kyse on enemmän yksilön käsityksestä lämpötilasta kuin todellisesta lämpötilasta, mikä on erillinen ajatus. Tuulen kylmyyden tuntuva lämpötila vaihtelee kahden tekijän perusteella: ensinnäkin kuinka nopeasti tuuli liikkuu ja toiseksi, kuinka kylmä tai kuuma ilma on.
Ilmalle altistetun ihon lämpöhäviön nopeus mitataan tuulen jäähdytyksellä, toisinaan kirjoitetulla tuulenjäähdytyksellä ja tuulen jäähdytystekijällä. Se perustuu siihen tosiasiaan, että tuulen nopeuden noustessa lämpöhäviö kasvaa, jolloin ilma "tuntuu" kylmemmältä.
Tuulen kylmyys ilmaistaan yleisesti "tuulen viileyden lämpötilana" tai "tuulen viileyden ekvivalenttina", toisin sanoen lämpötilana, jossa lämpöhäviö olisi sama kuin tyynessä ilmassa suurempi tuulennopeus. Esimerkiksi 25 °C tai vaikkapa 13 °F tuulen jäähdytys tyynessä ilmassa vastaisi todellista ilman lämpötilaa. Näissä asetuksissa paljas liha jäätyisi 30 minuutissa.
Tuulen jäähdytyslämpötila olisi 41 °C tai jopa 42 °F nopeudella 40 km/h (25 mailia/h), ja iho jäätyisi alle 10 minuutissa. Tuulen kylmyyslämpötilojen laskemiseen käytetyt kaavat ja oletukset, joita kutsutaan tuulen kylmyysindekseiksi, ovat muuttuneet ajan myötä.
Siple-Passel-indeksiä, joka perustuu tuulennopeuksiin, jotka mitattiin tuulimittarilla 10 metriä (33 jalkaa) maanpinnan yläpuolella, käytettiin laajasti Pohjois-Amerikan sääennusteissa 1900-luvun jälkipuoliskolla.
Tärkeimmät erot lämpötilan ja tuulen kylmyyden välillä
- Lämpötila on todellinen kuuman ja kylmän mittaus, kun taas tuulen kylmyys on käsite siitä, kuinka tietty henkilö tunsi lämpötilan altistuessaan säälle.
- Minkä tahansa materiaalin lämpötila tai sää riippuu useista tekijöistä ja näin ollen lasketaan kaavalla, kun taas tuulen kylmyys on ihmisen havainnon mitta ja se muuttuu jokaisella yksilöllä.
- Lämpötila on laajempi käsite kehon tai tuulen liikkuvien hiukkasten liike-energiasta, kun taas tuulen kylmyys on vain ihmisen käsite, joka muuttuu heidän tuntemansa tuulen nopeuden mukaan.
- Lämpötila on todellinen mittaus, kun taas havaittu tuulen kylmyys on pienempi kuin todellinen lämpötila.
- Lämpötila ilmaistaan kolmella SI-yksiköllä, jotka ovat kelvin, Celsius ja Fahrenheit, ja tuulen jäähdytyksellä ei ole SI-yksikköä.
Johtopäätös
Tärkeintä on, että tuulen viileyden ja lämpötilan käsitteet eroavat suuresti toisistaan. Tuulen kylmyys on kehon lämpötilan lasku, joka johtuu viileämmän ilman kulkeutumisesta. Se kuvaa kuinka paljon lämpöä ihmiskeho menettää tuulen nopeuden funktiona.
Lämpötila toisaalta laaja käsite. Lämpötila on fyysinen luku, joka kuvaa kuinka kuuma tai kylmä jokin on. Kun keho joutuu kosketukseen kylmemmän tai kuumemman kanssa, se on lämpöenergian ilmentymä, joka on läsnä kaikessa aineessa ja on syy lämmön, energiavirran, esiintymiseen.
