Наука
Температура – одно из фундаментальных понятий в физике, она играет огромную роль в том, что касается земной жизни любых форм . При очень высоких или очень низких температурах различные вещи могут вести себя очень странно. Предлагаем вам узнать о ряде интересных фактов, связанных с температурами.
Какая температура самая высокая?
Самая высокая температура, которую создал человек, составила 4 миллиарда градусов Цельсия. Трудно поверить, что температура вещества может достичь такого невероятного уровня! Эта температура в 250 раз выше температуры ядра Солнца.
Невероятный рекорд был поставлен в Естественной Лаборатории Брукхэвена в Нью-Йорке в ионном коллайдере RHIC , длина которого - около 4 километров.
Ученые заставили столкнуться ионы золота, пытаясь воспроизвести условия Большого взрыва, создав кварк-глюонную плазму. В таком состоянии частицы, которые составляют ядра атомов – протоны и нейтроны, разбиваются, в результате чего получается "суп" из конституэнтных кварков.
Экстремальная температура в Солнечной системе
Температура среды в Солнечной системе отличается от той, к которой мы привыкли на Земле. Наша звезда Солнце невероятно горячая. В ее центре температура составляет около 15 миллионов Кельвинов , а поверхность Солнца имеет температуру всего около 5700 Кельвинов.
Температура в ядре нашей планеты составляет примерно столько же, сколько температура поверхности Солнца. Самая горячая планета Солнечной системы – Юпитер, температура ядра которого в 5 раз выше , чем температура поверхности Солнца.
Самая холодная температура в нашей системе зафиксирована на Луне: в некоторых кратерах в тени температура составляет всего 30 Кельвинов выше абсолютного нуля. Эта температура ниже, чем температура Плутона!
Температура среды обитания человека
Некоторые народы живут в весьма экстремальных условиях и необычных местах, не совсем удобных для жизни. Например, одни их самых холодных населенных пунктов – поселок Оймякон и город Верхноянск в Якутии , Россия. Температура зимой тут в среднем составляет минус 45 градусов Цельсия.
Самый холодный более крупный город тоже находится в Сибири – Якутск с населением около 270 тысяч человек . Температура зимой там составляется также около минус 45 градусов, а вот летом может подниматься до 30 градусов !
Самая высокая среднегодовая температура была замечена в оставленном городе Даллол , Эфиопия. В 1960-х годах тут зафиксировали средний показатель температуры - 34 градуса Цельсия выше нуля. Среди крупных городов самым жарким считается город Бангкок , столица Таиланда, где средняя температура составляет в марте-мае также около 34 градусов.
Самая экстремально высокая температура, где работают люди, замечена в золотых шахтах Mponeng в Южной Африке. Температура на уровне около 3 километров под землей составляет плюс 65 градусов Цельсия . Предпринимаются меры для охлаждения шахт, например, используют лед или изолирующие покрытия для стен, чтобы шахтеры могли работать без перегревания.
Какая температура самая низкая?
В попытках получить самую низкую температуру , ученые столкнулись с рядом важных для науки вещей. Человеку удалось получить самые холодные вещи во Вселенной, которые намного холоднее, чем любая вещь, созданная природой и космосом.
Замораживание допускает понижение температуры до нескольких милиКельвинов. Самая низкая температура, которую удалось достичь в искусственных условиях - 100 пикоКельвинов или 0.0000000001 K . Чтобы добиться такой температуры, необходимо воспользоваться магнитным охлаждением. Также подобных низких температур можно добиться, используя лазеры.
При таких температурах материал ведет себя вовсе не так, как при обычных условиях.
Какая температура в космосе?
Если вы, к примеру, возьмете в открытый космос термометр и оставите его там на некоторое время в месте, далеком от источника радиации, вы можете заметить, что он показывает температуру 2,73 Кельвина или около минус 270 градусов Цельсия . Это самая низкая естественная температура во Вселенной.
В космосе температура держится выше абсолютного нуля за счет радиации, которая осталась после Большого взрыва. Хотя космос очень холодный по нашим меркам, интересно отметить, что одной из важнейших проблем, с которыми сталкиваются космонавты в космосе, является жара .
Голый металл, из которого сделаны объекты, находящиеся на орбите, может нагреваться до 260 градусов Цельсия из-за свободных солнечных лучей. Чтобы понизить температуру кораблей, их нужно обертывать в специальный материал, который может понизить температуру только в 2 раза.
Температура открытого космоса тем не менее постоянно падает . Теории об этом появились уже давно, однако только недавние измерения подтвердили, что Вселенная охлаждается примерно на 1 градус каждые 3 миллиарда лет.
Температура космоса будет приближаться к абсолютному нулю, однако никогда его не достигнет. Температура на Земле не зависит от той температуры, которая сегодня имеется в космосе, и мы знаем, что наша планета последнее время постепенно нагревается.
Что такое теплород?
Тепло – механическое свойство материала. Чем горячее объект, тем больше энергии имеют его частицы во время движения. Атомы веществ в горячем твердом состоянии вибрируют быстрее, чем атомы тех же, но охлажденных веществ.
Будет ли вещество оставаться в жидком или газообразном состоянии зависит от того, до какой температуры его нагреть . Сегодня об этом знает любой школьник, однако до 19-го столетия ученые полагали, что тепло само по себе является субстанцией – невесомым флюидом , названным теплород .
Ученые считали, что этот флюид испарялся из теплого материала, таким образом, охлаждая его. Он может перетекать из горячих объектов в холодные . Многие прогнозы, основанные на этой теории, на самом деле верны. Несмотря на заблуждения по поводу тепла, были сделаны многие действительно правильные выводы и научные открытия . Теория теплорода была окончательно побеждена в конце 19-го века.
Существует ли самая высокая температура?
Абсолютный нуль – температура, ниже которой невозможно опуститься. А какая температура самая высокая из возможных? Наука пока точно ответить на этот вопрос не может.
Самой высокой температурой называют Планковскую температуру . Именно эта температура была во Вселенной в момент Большого взрыва , согласно представлениям современной науки. Эта температура равна 10^32 Кельвинов.
Для сравнения: если вы можете представить, эта температура в миллиарды раз больше самой высокой температуры , полученной искусственно человеком, о которой упоминалось ранее.
Согласно стандартной модели, Планковская температура пока остается самой высокой температурой из возможных . Если существует что-то еще более горячее, то привычные нам законы физики перестанут работать.
Есть предположения, что температура может подняться еще выше этого уровня , но что произойдет в таком случае, наука объяснить не может. В нашей модели реальности что-либо более горячее существовать не сможет. Может быть, реальность станет другой?
Давайте рассмотрим каковы температурные рекорды в мире и те места, где они были зафиксированы. Иными словами эта подборка 10 самых жарких и холодных мест Земли .
Для начала предлагаю рассмотреть самые холодные. Эти места по общему мнению являются самыми холодными на Земле . Бррр – не хотел бы я там жить (:
- Антарктида. Станция Восток.
Принадлежит эта станция, как Вы наверно уже догадались, русским. Именно здесь была зафиксирована самая холодная температура . Знаменательной датой является 21 июля 1983 года, тогда был лютый мороз, а столбик термометра показал рекорд нашей планеты -89,2 ° C . А теперь чуть конкретнее об этом месте: высота над уровнем моря 3,5 километра, станция находится в районе одного из самых больших озер мира: одноименное озеро Восток. Естественно озеро не на поверхности, оно находится подо льдом на глубине 4 километра.
- Канада. Станция Эврика.
Эту исследовательскую станция часто называют самым холодным населенным пунктом в мире . -20 ° C – среднегодовалая температура воздуха, и зимой t обычно опускается до -40 ° C. Эта станция задумана как метеорологическая и была создана в середине прошлого столетия.
- Россия. Якутия. Оймякон.
Ну а это место уже на Севере: 350 км от Северного полярного круга на юг. Здесь был зафиксирован рекорд самой низкой температуры для Северного полушария -71,2 ° С (1926 год). Что подтверждает мемориальная доска, установленная после этого события.
- США. Денали (гора Мак-Кингли).
Эта самая высокая точка Северной Америки. Гора Мак-Кингли – самая холодная на Земле , её высота составляет 6 194 метра.
- Монголия. Улан-Батор.
А это уже самая холодная столица . Высота над уровнем моря составляет 1,3 километра. Термометр очень редко показывает температуру выше -16 ° C в Январе.
Ну чтож, мы побывали в самых “ледяных” местах. Лично мне захотелось сразу выпить чашечку горячего кофе или чая, но это совсем не обязательно делать, ведь дальше мы отправимся с Вами в самые жаркие страны. Ну так давайте продолжим!
Итак, самые жаркие места в Мире .
- Ливия. Эль-Азизия.
Эль-Азизия находится всего-то в часе езды от Средиземного моря. И несмотря на это там очень жарко. Например, 13 сентября 1922 года стояли такие знойные деньки, что столбик термометра неустанно показывал отметку в 57,8 ° C.
- Африка. Эфиопия. Даллол.
Место находится ниже уровня моря на 116 метров. И именно в Даллоле наблюдается рекордно высокая средняя температура воздуха +34,4 ° C. Местность покрыта солью и по природе своей является вулканической, так что здесь ничего не растет и вообще нет ничего живого.
- Ливия. Пустыня Дашти-Лут.
Именно в этой пустыне зафиксирована самая высокая температура на поверхности Земли +70 ° C . Вот он рекорд!! Вот максимальная температура!! кстати о дате: зафиксировать такую температуру здесь смогли 2 раза: в 2004 и в 2005 годах. Эта пустыня одно из самых засушливых мест планеты. Здесь так же нет ничего живого, включая даже бактерий. Представьте себе: там не выживут даже бактерии! А вот дюны там как в сказке: достигают отметки 500 метров в высоту и являются самыми красивыми!
- США. Калифорния. Долина Смерти.
Этой пустыне принадлежит второй рекорд по самой высокой температуре : +56,7 ° C. Средняя летняя температура тут приблизительно +47 ° С. Долина Смерти – самое сухое место США, она окружена горами и расположена на 86 метров ниже уровня моря.
- Таилинд. Бангкок.
Среднегодовалая температура в этом городе +28 ° C. Наиболее жарко здесь с марта по май – средняя температура в этих месяцах +34° C, а если еще и учесть что влажность 90%, то это уж вообще (зря я чашечку горячего кофе выпил все таки (=).
Давайте подведем итоги. Мы побывали в удивительных местах: именно в них были зафиксированы температурные рекорды , самые низкие и самые высокие. Лично я уяснил для себя: не нужно крайностей; и меня, оказывается, вполне устраивает климат того места где я живу, здесь бывает и холодно и жарко, но по сравнению с местами перечисленными выше, в меру.
Температура тела - комплексный показатель теплового состояния организма человека, отражающий сложные отношения между теплопродукцией (выработкой тепла) различных органов и тканей и теплообменом между ними и внешней средой. Средняя температура человеческого тела обычно колеблется в диапазоне... между 36,5 и 37,2 градусами по Цельсию, благодаря внутренним экзотермическим реакциям и наличию «предохранительных клапанов», позволяющих удалять избыток тепла при потении.
Наш «термостат» (гипоталамус) находится в головном мозгу и постоянно занимается терморегуляцией. В течение суток температура тела у человека колеблется, что является отражением суточных ритмов: разница между температурой тела рано утром и вечером достигает 0,5-1,0°С.
Выявлены температурные различия между внутренними органами (несколько десятых градуса); разница между температурой внутренних органов, мышц и кожи может составлять до 5-10°С. Температура различных областей тела условного человека при температуре окружающей среды 20°С: внутренние органы - 37°С; подмышечная впадина - 36°С; глубокая мышечная часть бедра - 35°C; глубокие слои икроножной мышцы - 33°C; область локтевого сгиба - 32°C; кисть - 28°C центр стопы - 27-28°С. Считается, что измерение температуры в прямой кишке является более точным, так как температура здесь меньше подвержена воздействию окружающей среды.
Ректальная температура всегда выше температуры в любой части тела. Выше, чем в полости рта на 0,5° С; чем в подмышечной области почти на градус °С и на 0.2°С выше температуры крови в правом желудочке сердца.
Критическая температура тела
Максимальной считается 42°С, при ней происходит нарушение обмена веществ в тканях мозга. Организм человека лучше приспособлен к холоду. Например, понижение температуры тела до 32°С вызывает озноб, но не представляет очень серьезной опасности.
Минимальная критическая температура - 25°С. Уже при 27°С наступает кома, происходит нарушение сердечной деятельности и дыхания Один мужчина, засыпанный семиметровым снежным сугробом и откопанный через пять часов, находился в состоянии неизбежной смерти, причем ректальная температура была 19°С. Ему удалось сохранить жизнь. Известны еще случаи, когда больные, переохлажденные до 16°С, выжили.
Интересные факты (из «Книги рекордов Гиннеса»):
Самая высокая температура была зарегистрирована 10 июля 1980 г. в больнице Грейди Мемориал в Атланте, шт. Джорджия, США. В клинику поступил 52-летний Уилли Джонс, получивший тепловой удар. Температура его оказалась равна 46,5°C. Из больницы пациент был выписан только через 24 дня.
Самая низкая документально подтвержденная температура человеческого тела была зарегистрирована 23 февраля 1994 г. в Канаде, у 2-летней Карли Козолофски. После того как дверь ее дома случайно оказалась запертой и девочка в течение 6 ч оставалась на морозе при температуре −22°C, ее ректальная температура была равна 14,2°C.
Для человека наиболее опасным является повышенная температура - гипертермия.
Гипертермия - ненормальное повышение температуры тела выше 37°C в результате заболевания. Это весьма распространенный симптом, который может наблюдаться при неполадках в любой части или системе организма. Не спадающая долгое время повышенная температура свидетельствует об опасном состоянии человека. Выделяют следующие виды гипертермии: субфебрильная - от 37 до 38°С, умеренная - от 38 до 39°С, высокая - от 39 до 41°С и чрезмерная, или гиперпиретическая - свыше 41°С.
Температура тела выше 42,2°C приводит к потере сознания. Если она не спадает, то происходит повреждение головного мозга.
Возможные причины гипертермии
При повышении температуры выше нормы обязательно обратитесь к врачу для выяснения возможной причины гипертермии. Повышение температуры выше 41°C - повод для немедленной госпитализации.
Причины:
1. Расстройство иммунного комплекса.
2. Инфекционные и воспалительные заболевания.
3. Опухоли.
4 . Расстройство терморегуляции . Внезапное и резкое повышение температуры обычно наблюдается при таких опасных для жизни заболеваниях, как инсульт, тиреотоксический криз, злокачественная гипертермия, а также при повреждениях центральной нервной системы. Низкая и средняя гипертермия сопровождается повышенным потоотделением.
5. Лекарственные препараты. Гипертермия и сыпь обычно возникают вследствие повышенной чувствительности к противогрибковым препаратам, сульфаниламидам, антибиотикам пенициллиновой группы и др. Гипертермия может наблюдаться при химиотерапии. Она может вызываться лекарственными препаратами, провоцирующими потоотделение. Гипертермия может также возникать при токсичных дозах некоторых препаратов.
6. Процедуры . Временная гипертермия может наблюдаться после хирургических операций.
7. Переливание крови также обычно вызывает внезапное повышение температуры и озноб.
8. Диагностика Внезапная или постепенно проявляющаяся гипертермия иногда сопутствует радиологическим исследованиям, в которых используется контрастная среда.
А довериться, проще всего, термометру!
Сегодня все разнообразие термометров можно разделить по принципу действия на 2 группы:
Ртутный термометр
Он знаком каждому. Имеет традиционную шкалу, достаточно легкий, дает точные показания. Однако, измерение им температуры, например у ребенка, имеет ряд недостатков. Малыша надо раздеть, а для этого потревожить, если он спит, удержать на месте подвижного и капризного малыша в течение 10 минут затруднительно. А разбить такой термометр крайне легко, и в нем присутствует РТУТЬ!! Ртуть - химический элемент II группы дополнительной подгруппы периодической системы элементов Менделеева Простое вещество при комнатной температуре представляет собой тяжёлую серебристо-белую заметно летучую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты.
При длительном вдыхании испарений даже мизерного количества этой жидкости можно получить хроническое отравление. Оно протекает долгое время без четких симптомов заболевания: общее недомогание, раздражительность, тошнота, похудение. В итоге ртутное отравление приводит к неврозу и поражению почек. Так что убирать это серебристое вещество нужно тщательно и быстро.
Интересные факты:
Ртуть применяется для изготовления измерительных приборов, вакуумных насосов, источников света и в других областях науки и техники. Европарламент принял решение о запрете продажи термометров, измерителей кровяного давления и барометров, содержащих ртуть. Это стало частью стратегии, направленной на серьёзное сокращение использования ртути и, соответственно, загрязнения этим токсичным веществом окружающей среды. Теперь граждане ЕС могут измерять температуру у себя дома (воздуха или тела - неважно) только при помощи новых приборов, не содержащих ртуть, например, электронных термометров или, пригодных для каких-то областей применения, спиртовых. Вернее, данный запрет заработает в полную силу к концу 2009 года: в течение ближайшего года соответствующие законы должны принять парламенты стран ЕС, и ещё год отводится производителям измерительных инструментов на перестройку. Специалисты утверждают, что новые правила позволят сократить эмиссию ртути в природу на 33 тонны в год.
Цифровые термометры.
В эту группу также входят инфракрасные ушные и лобные термометры
Преимущества:
- время измерения: 1-3 минуты для электронных, и 1 секунда для инфракрасных;
- абсолютно безопасен - не содержит ртути;
- по массе и габаритам схожи с ртутными;
- показания термодатчика или инфракрасного датчика передаются на ЖК-дисплей с точностью до десятой доли градуса;
- звуковая сигнализация;
- функция памяти;
- автоматическое отключение питания;
- срок службы обычной батарейки два-три года;
- пластиковый корпус устойчив к ударам и даже к водным процедурам;
Способы измерения цифровым термометром:
- стандартный, аксиллярный (в подмышечной впадине);
- оральный (в ротовой полости);
- ректальный (в анальном отверстии);
- принцип измерения величины отраженной энергии инфракрасного излучения от барабанной перепонки уха и близлежащих тканей (в слуховом канале).
Человеческий организм может нормально функционировать только в узком диапазоне собственных температур. У людей с хорошей физиологией нормальной принято считать температуру тела, которая составляет 36,4°С…36,6°С. Однако патологическим состоянием считается, когда она ниже 35,5°С или больше 37°С. При рассмотрении вопроса, какая температура смертельна для человека, следует учитывать, что обычно гипертермия (высокая температура тела) является внутренней защитой самого организма на патогенное воздействие. Но если температурный уровень достиг значения 39°С, организм интенсифицирует собственную выработку лейкоцитов и интерферонов, а многие инфекционные возбудители теряют свою активность или замедляют жизнедеятельность.
Температура тела, которая смертельна для человека
Смерть человека может наступить не только от повышенной (гипертермии), но и от пониженной (гипотермии) температуры. При этом во втором случае смерть человека происходит не в результате болезни, а из-за переохлаждения организма.
С высокой температурой, опасной для жизни человека, вопрос несколько сложнее. В подавляющем большинстве человек умирает не от перегрева тела, а от причины, вызвавшей патологическое состояние. В медицинской практике различают три уровня повышенной температуры, опасной для людей, при достижении которой к человеку проявляется :
- повышенная температура до 39°С часто сопровождает инфекционные заболевания и травматические повреждения с инфицированными ранами;
- высокая температура, превышающая 39°С, которая сама по себе не представляет опасности для жизни человека;
- наибольшую опасность для организма представляет гиперпиретический уровень температуры, превышающий 41°С.
В том случае, когда температурный уровень организма достиг значения 42,5°С, в нем может начать развиваться необратимый процесс, выражающийся в нарушении обмена веществ в мозговых нейронах, а при его значении в 45°С начинается денатурация белков и деградация клеток отдельных органов.
Однако в истории медицины отмечены единичные случаи, когда в силу болезненного состояния организм перегревается до 42°С. Обычно температура достигает смертельного уровня в случае солнечного удара или теплового перегрева. Типичными случаями возникновения острой гипертермии являются работа на «горячем» производстве, тяжелые физические нагрузки или интенсивные занятия спортом под прямой солнечной радиацией в условиях повышенной влажности. При этом увеличивается опасность ситуации, так как не происходит самоохлаждения организма за счет выделения и испарения пота.
В медицинских случаях непосредственной причиной опасного для жизни человека состояния при атипично высокой температуре являются:
- повышение вязкости крови, вызывающей дисфункцию сердечно-сосудистой системы;
- нарушения дыхания и его ритма;
- нарушение работы центральной нервной системы, вплоть до отека мозга.
Из медицинских факторов, способствующих возникновению смертельно низкой температуры, можно считать:
- хроническая анемия;
- передозировка психотропными препаратами (снотворными или антидепрессантами);
- патология эндокринной системы и иммунодефицит человека.
Таким образом, при рассмотрении вопроса, какая температура смертельна для человека, можно прийти к следующему заключению:
- перегрев организма выше 42,5°С;
- переохлаждение ниже 32°С.
Измерение температуры
Всем известно, что нормальная температура человеческого тела – 36,6 градусов Цельсия. Однако такая температура не может держаться постоянно, она повышается или понижается во время болезни, изменяется в зависимости от того, что человек делает в данный момент. В целом понижение температуры человеческого организма проходит с минимальными последствиями, тогда как высокая температура может привести к смерти из-за сворачивания крови.
Температура тела является результатом сложных процессов выработки тепла органами человека и тканями, теплообмена между человеческим организмом и внешней средой.
Средняя температура тела для каждого человека индивидуальна, обычно норма определяется в диапазоне от 36,5 до 37,2 градусов Цельсия. При этом человеческий организм снабжён целым рядом функций удаления избыточного тепла из организма, самая простая из них – потоотделение.
В мозгу человека происходит контроль терморегуляции, за это отвечает гипоталамус, крошечная часть, расположенной ниже таламуса, или «зрительных бугров».
В течение суток температура организма колеблется: утром она в среднем ниже, пик максимальной температуры тела наблюдается около 18 часов вечера, после чего она опять снижается. При этом колебания между наибольшей и наименьшей температурой составляют от 0,5 до 1 градуса.
Последствия высокой температуры
Температура различных органов и тканей человека может отличаться на 5-10 градусов Цельсия, именно поэтому существуют классические способы измерения температуры – неверно установленный градусник может исказить картину: очевидно, что температура на поверхности кожи и во рту в несколько различаются.
Критической температурой тела считается 42°С, при ней происходит нарушение обмена веществ в тканях мозга. Организм человека лучше приспособлен к холоду. Например, понижение температуры тела до 32°С вызывает озноб, но не представляет очень серьезной опасности.
При 27°С наступает кома, происходит нарушение сердечной деятельности и дыхания. Температура ниже 25°С критическая, но некоторым людям при переохлаждении удается выжить. Известны еще два случая, когда больные, переохлажденные до 16°С, выжили.
Гипертермия - ненормальное повышение температуры тела выше 37°С в результате заболевания. Это весьма распространенный симптом, который может наблюдаться при неполадках в любой части или системе организма. Не спадающая долгое время повышенная температура свидетельствует об опасном состоянии человека. Повышенная температура бывает: низкая (37,2-38°С), средняя (38-40°С) и высокая (свыше 40°С). Температура тела выше 42,2°С приводит к потере сознания. Если она не спадает, то происходит повреждение головного мозга.
Температурные рекорды
Самая высокая температура тела – 46,5 градусов Цельсия, зафиксирована 30 лет назад в США (1980г.). Американец Уил Джонс (52 года) получил тепловой удар и был доставлен в больницу, где и был зафиксирован рекорд. Пациент не умер и, пройдя курс лечения, был выписан из госпиталя спустя три недели.
Самая низкая температура человека была зафиксирована 16 лет назад в 1994 году. Двухлетняя Карли Козолофски открыла входную дверь дома и вышла на улицу, дверь случайно захлопнулась, и ребёнок остался на морозе – 22 градуса, на котором она провела 6 часов. Когда врачи измерили её температуру тела, она равнялась 14,2 градусов.
Виктор Островский, Samogo.Net