19. Lämpötila

Aurinko lämmittää Maan pintaa

Auringosta säteilee maapallolle valon lisäksi lämpöä. Auringon lämpösäteily ei kuitenkaan lämmitä suoraan ilmaa, vaan se lämmittää Maan pintakerrosta. Vasta Maan lämmin pintakerros lämmittää ilmaa.

Ilmakehä on kuin ohut peitto maapallon ympärillä. Ilman ilmapeittoa meille tulisi kylmä.

Auringon lämpösäteily pääsee ilmakehän läpi maapallon pinnalle. Ilmakehän aineet ja erityisesti pilvet hidastavat lämmön karkaamista avaruuteen.

Monella muulla planeetalla ei ole ilmakehää ja siksi niissä on hyvin kylmä.

Vasemmalla: Aurinko lämmittää maan pintaa. Oikealla: Ilmakehä on kuin kaasujen muodostama peitto maapallon päällä.

Lämpötilan asteikko

Suomessa ja useimmissa muissa maissa käytetään lämpömittarissa celsiusasteita (°C).

Asteikko perustuu veden jäätymis- ja kiehumislämpötiloihin. Näiden kahden lämpötilan väli on jaettu sataan celsiusasteeseen.

Kuvan mittarin mukaan lämpötila on 18,5 celsiusastetta.

Jään sulamislämpötilaa merkitään nollalla celsiusasteella.

Kokeiluissa tuota lämpötilaa on kuitenkin vaikeaa saada. Luonnontutkijat lisäävätkin jääsohjoon suolaa, jotta mittari saadaan laskemaan nollaan.

Veden kiehumislämpötilaa merkitään sadalla celsiusasteella.

Kun vesi kiehuu, se muuttuu nesteestä kaasuksi jo astian pohjalla. Kaasu nousee kuplina pintaan.

Lämpömittarit

Lämpötilaa mitataan lämpömittarilla. Metalli vaikuttaa sähkövirtaan eri tavalla eri lämpötiloissa. Lämpömittarissa tuo vaikutus voidaan muuttaa numeroiksi. Tällaista mittaria kutsutaan digitaaliseksi. Kuvan mittarin lämpötila on 20,1 °C.

Lämpö vaikuttaa metalliin myös sillä tavalla, että kuumassa metalli laajenee ja kylmässä supistuu. Eli kuuma metalli vaatii ikään kuin enemmän tilaa. Tuon tiedon varaan voidaan rakentaa lämpömittari. Tällainen lämpömittari soveltuu erityisesti kuumiin paikkoihin, kuten uuniin, grilliin ja saunaan.

Metallisen lämpömittarin osoitin on kiinnitetty kierteiseen metalliliuskaan. Metallin laajeneminen näkyy näin selvemmin. Tehoa lisää vielä se, että liuskassa on kahta erilaista metallia.

Lämpö vaikuttaa myös nesteisiin samalla tavalla kuin metalliin. Mitä lämpimämpää on, sitä enemmän tilaa sama neste vaatii. Mitä kylmempää taas on, sitä pienempään tilaan neste mahtuu. Tätä tietoa käytetään hyväksi nestelämpömittareissa. Lämpömittarin neste voi olla myös metallia. Elohopea on siitä merkillinen metalli, että se on neste jo huoneen lämpötilassa. Elohopeaa on käytetty erityisesti kuumemittareissa.



Vasemmalla: Saunan lämpömittari. Oikealla: Kuvan kuumemittarissa on sisällä elohopeaa, joka laajenee lämmetessä. Mittari näyttää lukemaa 37,5 °C. Potilaalla on kuumetta.

Lämpötilan kuvaaminen

Usein lämpötilaa kuvataan viivakuvaajalla. Tämä kuvaaja kertoo Helsingin keskimääräiset lämpötilat vuoden eri kuukausina. Siitä selviää, että keskimäärin kylmintä on ollut helmikuussa ja lämpimintä heinäkuussa.

Sää-jaksossa oppilaat voivat mitata lämpötilan koulupäivinä aina samaan aikaan ja samasta paikasta. Tulokset kerätään luokan seinälle viivakuvaajaksi. Asteikko pitää sovittaa ajankohdan mukaiseksi.



Sääasemilla seurataan myös ennätyslämpötiloja. Tässä näkyvät viralliset Suomen ennätykset vuoden 2015 tilanteen mukaan. Maailmanennätyksiin on vielä matkaa – onneksi.

Termejä

lämpötila
Termi Selitys
celsius-asteikko Asteikossa nollan asteen kohdalla vesi jäätyy ja sadan asteen kohdalla vesi kiehuu.
kiehuminen Veden muuttuminen 100 asteessa nesteestä kaasuksi (vesihöyry).

 

Tiivistelmä

  • Lämpötilaa mitataan erilaisilla lämpömittareilla

  • Suomessa käytetään lämpötilan mittaamiseen celsiusasteita.

  • Ilman lämpötila mitataan sääasemilla varjossa.