Posts

Ξεκινάμε μια προσπάθεια να εμπλουτλισουμε περαιτέρω την βιβλιοθήκη μας ξεκινώντας με 2 βασικές έννοιες αυτής της θερμότητας και της θερμοκρασίας.

Αρχικά πρέπει να οριστεί η θερμοκρασία και η θερμότητα.

Θερμοκρασια είναι ένα μέγεθος που μας πληροφορεί πόσο ζεστό ή κρύο είναι ένα αντικείμενο σε σχέση με μια σταθερή τίμη.

Γνωρίζοντας ότι ο αέρας είναι ένα μείγμα αμέτρητων ατόμων και μορίων, αν ήταν ορατά θα διαπιστώναμε ότι δεν κινούνται όλα με την ίδια ταχύτητα, μέτρο και διεύθυνση. Η ενέργεια που σχετίζεται με την κίνηση αυτή λέγεται κινητική ενέργεια (θερμική ενέργεια). Η θερμοκρασία του αέρα είναι το μέτρο μέτρησης της κινητικής του ενέργειας. Πιο απλά, θερμοκρασία είναι το μέτρο της μέσης ταχύτητας των ατόμων και των μορίων, όπου υψηλότερες θερμοκρασίες αντιστοιχούν σε υψηλότερες μέσες ταχύτητες.

Δεδομένος όγκος αέρα, εάν ζεσταθεί τότε τα μόρια του κινούνται ταχύτερα απομακρυνόμενα μεταξύ τους και ο άερας γίνεται αραιότερος-θερμότερος. Το αντίστροφο συμβαίνει κατά την ψύξη του αέρα(πιο αργή κίνηση>πυκνότερος-ψυχρότερος αέρας) .

Εαν ψύξουμε σύνεχως τον αέρα μέχρι την ελάχιστη θερμοκρασία των -273° C που λέγεται απόλυτο μηδέν , τότε τα μόρια δεν έχουν καθόλου (θεωρητικά) θερμική κίνηση.

Θερμότητα είναι η ενέργεια που μεταφαίρεται από ένα αντικείμενο σε ένα άλλο εξ αιτίας της διαφορετικής θερμοκρασίας μεταξύ τους. Στην ατμοσφαίρα η θερμότητα διαδίδεται με αγωγή, μεταφορά και ακτινοβολία.

Κλίμακες Θερμοκρασίας

Για τη μέτρηση των χρησιμοποιούνται πολλές κλίμακες. Με βάση το απόλυτο μηδέν έχουμε την λεγόμενη ”απόλυτη κλίμακα” θερμοκρασίας ή κλίμακα Kelvin, από το βρετανό φυσικό Kelvin. Δύο άλλες κλίμακες που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι οι κλίμακες Φαρενάιτ (Fahrenheit) και Κελσίου (Celsius). Η κλίμακα Φαρενάιτ ανακαλύφθηκε το 1700 από τον φυσικό Φαρενάιτ που προσδιόρισε τον αριθμό 32 ως την θερμοκρασία πήξης του νερού και το 212 ως το σημείο βρασμού του με 180 ίσες υποδιαιρέσεις που ονόμασε βαθμούς(℉) .

Η κλίμακα Κελσίου προσδιορίστηκε αργότερα τον 18ο αιώνα. Ο αριθμός (0) αντιστοιχεί με την θερμοκρασία πήξης του απιονισμένου νερού και 0 αριθμός 100 στη θερμοκρασία βρασμού του στο επίπεδο της θάλασσας, με 100 ίσες υποδιαιρέσεις που ονόμασε βαθμούς(° C).

Ο συσχετισμός των παραπάνω κλιμάκων θερμοκρασίας και οι εξισώσεις μετατροπής στις αντίστοιχες κλίμακες είναι.

°C=5/9*(℉-32)

K=° C + 273

 

ΩΚΕΑΝΟΙ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

Οι ωκεανοί του πλανήτη μας απορροφούν περισσότερη θερμότητα από ό,τι νόμιζαν έως τώρα οι επιστήμονες, γεγονός που αποτελεί μια νέα κρυφή δυσκολία για τον έλεγχο της κλιματικής αλλαγής.

Μια νέα επιστημονική μελέτη βρήκε ότι, κατά την περίοδο 1991-2016, οι θάλασσες κατακρατούσαν κάθε χρόνο περίπου 60% περισσότερη θερμότητα, σε σχέση με τις προηγούμενες εκτιμήσεις που έχει κάνει από το 2014 η Διακυβερνητική Επιτροπή των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC).

Πρακτικά, σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτό σημαίνει ότι η Γη είναι πιο ευαίσθητη στις εκπομπές των ορυκτών καυσίμων από ό,τι θεωρείτο μέχρι σήμερα. Άρα, η ανθρωπότητα ίσως έχει ακόμη μικρότερο χρονικό «παράθυρο ευκαιρίας» για να αποφύγει μια καταστροφική κλιματική αλλαγή.

Μετά τη νέα εκτίμηση για την απορροφητικότητα των θαλασσών (που βασίσθηκε σε μια νέα ακριβέστερη μέθοδο μέτρησης), οι επιστήμονες εκτιμούν ότι -για να μην ξεπεράσει η άνοδος της παγκόσμιας θερμοκρασίας τους δύο βαθμούς Κελσίου σε σχέση με τα προβιομηχανικά επίπεδα- οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, του κύριου «αερίου του θερμοκηπίου», θα πρέπει να μειωθούν κατά 25% περισσότερο σε σχέση με τις προηγούμενες εκτιμήσεις.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Πρίνστον και του Ινστιτούτου Ωκεανογραφίας Scripps του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, με επικεφαλής την επίκουρη καθηγήτρια γεωεπιστημών Λορ Ρεσπλάντι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Nature, υπολόγισαν ότι κατά την 25ετία 1991-2016 οι ωκεανοί της Γης απορρόφησαν ετησίως πάνω από 13 zettajoules θερμικής ενέργειας (ένα τζάουλ ακολουθούμενο από 21 μηδενικά). Η ενέργεια αυτή είναι 150 φορές μεγαλύτερη από αυτή που παράγουν κάθε χρόνο οι άνθρωποι με τη μορφή ηλεκτρισμού.

Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι οι ωκεανοί απορροφούν περίπου το 90% όλης της έξτρα θερμικής ενέργειας που παράγεται καθώς η Γη θερμαίνεται. Η ανακάλυψη ότι οι θάλασσες απορροφούν ακόμη περισσότερη θερμότητα, εκτός από τις επιπτώσεις για την κλιματική αλλαγή, σημαίνει ότι ακόμη λιγότερο οξυγόνο θα υπάρχει στο νερό διαθέσιμο για τους θαλάσσιους οργανισμούς και τα θαλάσσια οικοσυστήματα, ενώ θα υπάρξει και μεγαλύτερη άνοδος της στάθμης των θαλασσών, καθώς όσο θερμαίνεται το νερό, τόσο «φουσκώνει».

 

Πηγή: GreenAgenda