Нормальная температура в жилом помещении: оптимальные и допустимые значения по ГОСТ и СанПиН

2.4: Температура — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

85141

• Элизабет Гордон
• Университет Фурмана

Цели обучения

• Узнать о различных температурных шкалах, которые обычно используются в химии и других культурах.
• Запомните температурные уравнения для преобразования градусов Цельсия и Фаренгейта .
• Отличие различных термометров (спиртовых или ртутных).
• Поймите, как может меняться температура тела.
• Приведите несколько примеров того, как криогеника используется в реальном мире.

Температурные весы

Одной из фундаментальных величин в науке является температура, которая является мерой среднего количества энергии движения или кинетической энергии , содержащейся в системе. Температуры выражаются с помощью шкал, в которых используются единицы измерения, называемые градусами. Для измерения температуры используются три шкалы. На рисунке \(\PageIndex{1}\) сравниваются три температурные шкалы.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): температуры по Фаренгейту, Цельсию и Кельвину. Сравнение трех температурных шкал. Эти термометры содержат красную жидкость, содержащую спирт и пищевой краситель. Серебряные термометры содержат ртуть, которая является нейротоксином.

В Соединенных Штатах широко используемой температурной шкалой является шкала по Фаренгейту (обозначается как °F и произносится как «градусы по Фаренгейту»). По этой шкале точка замерзания жидкой воды (температура, при которой жидкая вода превращается в твердый лед) составляет 32 ° F, а точка кипения воды (температура, при которой жидкая вода превращается в пар) составляет 212 ° F.

Наука также использует другие шкалы для выражения температуры. Например, шкала Цельсия (обозначается как °C и произносится как «градусы Цельсия») определяет 0°C как точку замерзания воды и 100°C как точку кипения воды. Эта шкала разделена на 100 делений между этими двумя ориентирами, а также расширена выше и ниже. Сравнивая шкалы Фаренгейта и Цельсия, можно определить преобразование между двумя шкалами: 9{\circ}C\times \dfrac{9}{5}\right)+32 \label{C2F}\]

Обратите внимание, что наука использует почти исключительно шкалы Цельсия и Кельвина; практически ни один практикующий химик не выражает температуры, измеренные в лаборатории, по шкале Фаренгейта. (На самом деле Соединенные Штаты — одна из немногих стран в мире, которые до сих пор ежедневно используют шкалу Фаренгейта. Люди, проезжающие мимо границ Канады или Мексики, могут ловить местные радиостанции по другую сторону границы, которые выражайте дневную погоду в градусах Цельсия, чтобы не запутаться в их сводках погоды. ) 9{\circ}F \end{align*}\]

Для получения дополнительных примеров того, как решать эти типы задач, щелкните это видео, чтобы увидеть своего преподавателя в действии.

Упражнение \(\PageIndex{1}\)

1. Преобразование 0°F в градусы Цельсия.
2. Преобразование 212°C в градусы Фаренгейта.

Ответить на

−17,8°С

Ответ б

414°F

{\circ}C+273,15 \label{C2K}\]

Для большинства целей допустимо использовать 273 вместо 273,15 в уравнении \ref{C2K}.

Обратите внимание, что шкала Кельвина не использует слово градусов ; о температуре 295 К говорят как о «двести девяноста пяти градусах Кельвина», а не о «двести девяноста пяти градусах Кельвина».

Причина, по которой шкала Кельвина определяется таким образом, заключается в том, что существует минимально возможная температура, называемая абсолютным нулем (ноль Кельвина). Температурная шкала Кельвина настроена так, что 0 К является абсолютным нулем, и от этого значения температура отсчитывается вверх. Нормальная комнатная температура около 29{\circ}C+273.15 \\[5pt] &= 295.4K \end{align*}\]

Итак, комнатная температура составляет около 295 K.

Health APPlication: Температура тела

Нормальная температура тела определяется как составляет 98,6 ° F (+/- 1,0 ° F). Для определения температуры тела термометры могут быть помещены внутрь или на поверхность тела. Два лучших метода измерения температуры тела — это помещение термометра либо под язык, либо в прямую кишку. Как правило, дети способны держать градусник во рту примерно в возрасте четырех лет (развлекаются до этого возраста).

Лихорадка определяется как повышение температуры тела выше 100°F (у взрослых). Статус высокой лихорадки возникает при температуре 104°F и выше. Что касается взрослых, этим взрослым следует немедленно обратиться за медицинской помощью, если температура превышает 104 ° F. У детей эти значения значительно ниже.

Гипертермия (неспособность организма регулировать тепло) возникает при превышении нормальной температуры тела. Состояниями, которые могут вызвать гипертермию, являются лихорадка (инфекция), тепловой удар, заболевания щитовидной железы, сердечный приступ или травматическое повреждение. Лекарства для больных раком, артритом и щитовидной железой могут вызвать повышение температуры тела. Симптомы гипертермии включают потливость, спутанность сознания, тошноту и головокружение.

Гипотермия (воздействие холода) возникает, когда нормальная температура тела падает ниже 95,0°F. Когда это происходит, пострадавшее лицо (лица) должны немедленно обратиться за медицинской помощью. Во время гипотермии у организма возникают проблемы с выработкой тепла. Медицинские состояния, такие как диабет, инфекция и дисфункция щитовидной железы, могут вызывать гипотермию. Посмотрите это видео о том, как американские морские пехотинцы пытаются выжить в экстремальных условиях. Симптомы этого состояния включают дрожь, спутанность сознания и вялое поведение.

Лечение гипертермии может включать гидратацию пациента. Если лихорадка вызвана инфекцией, анальгетики (такие как тайленол, адвил, аспирин или алив) могут помочь облегчить лихорадку. Помещение человека в прохладную ванну также может облегчить симптомы.

Для борьбы с переохлаждением необходимо снимать мокрую одежду, одеваться в теплые вещи и участвовать в физических движениях.

Наука о криогенике

Криогеника — это раздел физики, изучающий образование и воздействие веществ при температуре от -150ºC до -273°C. В конце 70-х годов XIX века криогенная наука началась с охлаждения газообразного кислорода. При -183ºC, O ₂ конденсируется из прозрачного газа в синюю жидкость. Изменение состояния кислорода облегчает его транспортировку. Как авиационная, так и медицинская промышленность полагаются на жидкую форму этой молекулы для обеспечения пригодным для дыхания кислородом пилотов, путешественников и пациентов.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): жидкий кислород (O ₂ ) имеет голубоватый оттенок.

Помимо кислорода конденсировались и другие газы. Эти постоянные газы, то есть эти вещества обычно существуют в газообразном состоянии, включают азот (N ₂ ), водород (H ₂ ), хлор (Cl ₂ ) и гелий (He). Манипулируя давлением и/или температурой, многие химики и физики пытались получить минимально возможную теоретическую температуру. При абсолютном нуле (-273°C или 0 K) частицы материала имеют минимальную кинетическую энергию. Нажмите на это видео, чтобы узнать, смогут ли ученые достичь абсолютного нуля в своих лабораториях.

Исследование криогенного материала: \(\ce{N2(l)}\)

Жидкий азот с температурой кипения -196°C (-321°F) имеет множество криогенных применений. Эта прозрачная жидкость без запаха широко используется в области дерматологии. Для пациентов с бородавками, кожными бородавками (см. изображение ниже) или предраковыми родинками врачи могут распылять спрей на выбранный участок кожи. Как правило, нежелательное поражение кожи отпадает с тела после воздействия этого криогенного материала. Если этого не происходит, то дерматолог будет использовать скальпель для удаления замороженного участка кожи.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Жидкий азот хранится в изолированных колбах, называемых сосудами Дьюара. Изображение предоставлено Элизабет Р. Гордон

Liquid N ₂ также используется для замораживания биологических образцов. Клиники по лечению бесплодия замораживают сперму, яйцеклетки и эмбрионы, которые впоследствии могут быть использованы для пар, решивших пройти экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО). Пуповинная кровь и стволовые клетки могут быть сохранены в жидком азоте для будущих применений.

Кулинарное искусство использует жидкий азот для приготовления различных блюд и интересных коктейлей. В следующем видео повара замораживают компоненты салатов и десертов для своих клиентов. При использовании жидкого азота для любого применения химики, повара и другие лица должны защищать кожу и глаза от очень холода (-196ºC). Ношение толстых резиновых перчаток и защитных очков может предотвратить обморожение. При проглатывании материалов, замороженных жидким азотом, могут возникнуть внутренние ожоги. Наконец, использование жидкого азота в помещении может вызвать удушье. Кухни и лаборатории должны иметь достаточную вентиляцию, чтобы в атмосфере оставалось достаточное количество кислорода.

Видео \(\PageIndex{2}\): В ресторане «Базар»: приготовление пищи с жидким азотом, подробнее

Ссылки

• https://www.bbc.com/news/magazine-19870668
• https://ehs.research.uiowa.edu/liqui…rogen-handling

Нужно больше практики?

• Откройте раздел 2.E данного ООР и поработайте с задачами №4, №7 и №10.

Авторы и авторство

---

Эта страница под названием 2.4: Temperature распространяется под лицензией CC BY-NC-SA 4.

0, ее автор, ремикс и/или куратор — Элизабет Гордон.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   Элизабет Гордон

   Лицензия

   CC BY-NC-SA

   Версия лицензии

   4,0

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. температура

Лучшая температура для сна, влияние температуры на сон

Сегодня вечером перед сном проверьте свой термостат. Установите его где-то между 60 и 65 градусов по Фаренгейту.

В этом диапазоне температур люди лучше спят. «Не только с точки зрения поддержания сна, но и с точки зрения засыпания», — говорит Алон Авидан, доктор медицинских наук, директор Центра расстройств сна Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Это также касается того, как долго вы спите и насколько хорошо.

Точное число определить сложно. Это варьируется от человека к человеку. Но с 5-градусным диапазоном достаточно легко поэкспериментировать.

«Вы хотите убедиться, что температура вашего сна правильная, — говорит Альберто Рафаэль Рамос, доктор медицинских наук. Он руководитель исследовательской программы по расстройствам сна в Медицинской школе Миллера Университета Майами.

После того, как вы это сделаете, вам нужно проверить еще пару вещей в вашей спальне, чтобы получить правильную температуру.

Для Кейти Рудвик решить проблему было не так просто, как установить слишком высокую температуру на термостате. Она изо всех сил пыталась хорошо выспаться. Виновник: тепло, исходящее от их матраса из пены с эффектом памяти, который был у нее и ее мужа в течение нескольких лет. Их матрас сохранял тепло тела и возвращал его обратно на них.

«Мы оба просыпались ночью в поту», — говорит Радвик, живущий в Ньюберге, штат Орегон. «Это было настолько разрушительно и неудобно».

Независимо от того, что повышает температуру в вашем окружении, это работает против естественных способов вашего тела поддерживать крепкий ночной сон. Ваш циркадный ритм, также известный как ваши биологические часы, снижает внутреннюю температуру тела на целых 2 градуса в течение ночи.

Возможно, это не похоже на резкое падение. Но это стратегический сдвиг.

Примерно за 2 часа до сна начинается процесс охлаждения. Именно тогда вы начинаете чувствовать себя менее бдительным и, вероятно, начинаете думать о сне.

По мере того как ваше тело охлаждается, шишковидная железа, расположенная в мозгу, выделяет возрастающее количество гормона мелатонина. Это, в свою очередь, подталкивает температуру вашего тела к падению. Мелатонин помогает управлять сном, а его высвобождение подготавливает вас ко сну.

Температура вашего тела достигает самой низкой внутренней температуры примерно через 2 часа после выключения света. Чтобы хорошо выспаться, вам нужно, чтобы температура не поднималась снова до утра. Именно тогда ваше тело начнет нагреваться естественным образом, подготавливая вас к пробуждению.

Если этого не произойдет, ваш сон может пострадать. Сохранение хладнокровия, говорит Рамос, важно для того, чтобы заснуть и оставаться в таком состоянии с минимальными перерывами.

Пришло время переосмыслить эту привычку.

Если вы спите горячо, вы, скорее всего, останетесь в более легких стадиях сна, а не достигнете более глубокой, более восстанавливающей и успокаивающей стадии, такой как так называемый медленный сон, говорит Рамос. На этих легких стадиях вам легче проснуться.

Насколько жарко слишком жарко? «Если бы кто-то сказал мне, что спал при температуре от 70 до 75, я бы сказал, что это диапазон, который способствует бессоннице», — говорит Авидан. «Это жарко».

Если вы привыкли держать свою спальню такой теплой, «Опускайте температуру на 2–3 градуса за раз», — говорит Рамос. Если вам станет слишком холодно, вы всегда можете немного поднять его. Делая небольшие изменения в зависимости от температуры, большинство людей могут найти свою зону комфорта.

Другие простые способы охладиться:

• Откройте окно, чтобы впустить прохладный воздух.
• Замените тяжелые одеяла на более легкие постельные принадлежности.
• Носите легкую одежду в постель.

Кондиционер и вентиляторы, конечно, тоже помогают. Вы можете направить вентилятор прямо на себя, чтобы усилить эффект кондиционирования воздуха.

Еще один потенциальный помощник: охлаждающая подушка. Авидан говорит, что в них используется гель, который отводит тепло от вашей головы, чтобы она охлаждалась, пока вы спите.

«Эти подушки создают перепад температуры не в теле, а в голове, особенно в префронтальной коре», — говорит Авидан.

«Когда температура мозга ниже, люди могут добиться лучшего качества сна и более медленного сна».

Покупайте такие подушки в магазине, а не в Интернете, чтобы вы могли примерить их и выбрать ту, которая подходит именно вам. Как отмечает Авидан, «жесткость подушки или то, как она регулируется или выравнивается с положением вашей шеи, очень индивидуальна».

Охлаждающая подушка охлаждает только вас, а не кого-либо еще в вашей постели. Авидан называет это «спасательным кругом» для пар с разными температурными предпочтениями.

Если вы хотите потренироваться в конце дня, делайте это за 3-4 часа до сна и принимайте горячий душ через час или два после тренировки. Почему? Температура вашего тела поднимется во время физических упражнений и душа, а затем упадет позже, в прохладной спальне. Этот контраст является «очень мощным стимулом для производства мелатонина», — говорит Авидан.

Радвик и ее муж решили проблему с теплом, купив новый матрас из органического латекса, обернутый шерстью и хлопком, который не накапливал тепло, как тот, который они сняли.