Chłód

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Ujednoznacznienie Ten artykuł dotyczy pojęcia meteorologicznego. Zobacz też: Wielki chłód (film).
Obraz Léona Bazile Perraulta – "W czasie chłodu poza domem"

Chłód (także: zimno, ziąb, mróz, niska temperatura, czasami też żartobliwie określane jako zimnica) – pojęcie odnoszące się do stanu o niskiej temperaturze (to znaczy takiego w którym brak jest ciepła). Termin może odnosić się do niskiej temperatury danego obiektu (fizyka), zjawiska atmosferycznego (meteorologia, planetologia, itp.) i odczucia chłodu (fizjologia człowieka). Chłodnym określa się obiekt, który ma niższą temperaturę w porównaniu z temperaturą uznaną za normalną lub standardową.

Najniższą temperaturą, która może być osiągnięta w przyrodzie jest zero bezwzględne. Jest to temperatura, w której wszystkie elementy układu termodynamicznego uzyskują najniższą z możliwych energii. Temperatura ta odpowiada ok. -273,15 °C = 0 K.

Z zimnem związany jest kolor niebieski dlatego też zwykle na mapach pogodowych chłodne fronty atmosferyczne oznaczane są tym kolorem. Bierze się to stąd, że woda, która po zamarznięciu tworzy lód, szadź i śnieg, lepiej pochłania światło czerwone (o pasmie długości fal położonych w okolicach 750 nm) w związku z czym przedmioty oświetlone takim światłem mogą mieć niebieski odcień[1]. Chłód jest przeważnie kojarzony z zimą i lodem[2].

Zamarznięte jezioro. Woda, która po zamarznięciu tworzy lód, szadź i śnieg, lepiej pochłania światło czerwone, dlatego oświetlone przedmioty mogą mieć niebieski odcień

Niskie temperatury (w powiązaniu ze zjawiskiem rozszerzania się wody przy zamarzaniu, opadami śniegu i tworzeniem się szadzi) niszczą nawierzchnie dróg, tory kolejowe oraz linie energetyczne[3][4].

Termorecepcja i odczucie chłodu[edytuj | edytuj kod]

Typowa reakcja skóry człowieka na chłód - reakcja pilomotoryczna.

Termorecepcja to zmysł, przez który organizm odbiera temperaturę[5]. Należy zauważyć, że temperatura mierzalna nie zawsze jest równa temperaturze odczuwalnej przez organizm (zależy ona także od temperatury powietrza, siły wiatru, wilgotności i opadów atmosferycznych)[6][7]. Duża wilgotność powietrza, przemoczenie i silny wiatr potęgują odczucie chłodu. U organizmów żywych odczucie chłodu występuje głównie wtedy gdy temperatura otoczenia jest znacznie poniżej poziomu ich poprawnego funkcjonowania. Dla człowieka taki poziom temperatury jest zwykle w pobliżu 20 °C. Za chłodne uważa się temperatury otoczenia poniżej poziomu ok. 10-20 °C. Skrajnym przeciwieństwem chłodu jest upał. Nie należy tego mylić z temperaturą własną ciała, która normalnie wynosi ok. 36,6 °C. Związane jest z tym pojęcie zera fizjologicznego.

Sygnał "zimno" – nieoficjalny (poza zalecanymi przez CMAS) jednak stosowany przez wiele szkół nurkowania i propagowany przez portale dotyczące nurkowania jako jeden z użytecznych sygnałów dodatkowych[8], [9], [10].

Częste zmiany temperatur oscylujące w okolicy ok. 10 °C do -10 °C osłabiają możliwości obronne organizmu przed różnego rodzaju infekcjami i mogą skutkować przeziębieniem. Podstawowym, najwcześniejszym objawem wychłodzenia organizmu człowieka są dreszcze. W pierwszym okresie obronnym (gdy temperatura centrum ciała wynosi 34-36 °C) obserwujemy także, że skóra jest blada i zimna, występuje "gęsia skórka", wargi ust są sine, tętno i oddech przyśpieszone. Skrajne wychłodzenie organizmu może prowadzić do odmrożeń i hipotermii[11].

Irracjonalne lub fałszywe uczucie chłodu (nie mające związku z realną temperaturą otoczenia, która w rzeczywistości może być dość wysoka) występuje także w przypadku niektórych chorób takich jak np. malaria (zwanej też z tego powodu także zimnicą)[12].

Najzimniejsze miejsca w Polsce[edytuj | edytuj kod]

Najzimniejsze miejsce w Polsce (średnio rzecz biorąc) znajduje się w okolicach Suwałk. Jednakże rekord zimna zmierzono 11 stycznia 1940 roku w Siedlcach. Było to -41 °C[13]. Istnieje także nieoficjalny rekord zimna dla Polski z roku 1929 – rzekomo wyniósł on -42,2 lub nawet -46 °C (jednak do dzisiaj nie został zatwierdzony, dlatego oficjalny jest ten z roku 1940).

Najzimniejsze sztucznie wytworzone miejsce w Polsce znajduje się w Instytucie Fizyki PAN. Uzyskuje się tu temperatury rzędu 20 mK (czyli tylko 0,02 K większe od zera bezwzględnego)[13]. Wykorzystuje się do tego mieszaninę izotopów helu 3 (³He) i izotopu helu 4 (4He), która odbiera ciepło od znajdujących się w niej materiałów magnetycznych lub nadprzewodników.

Najzimniejsze miejsca na Ziemi[edytuj | edytuj kod]

Wysoko położone, płaskie i bardzo zimne otoczenie stanowiące część Płaskowyżu Polarnego (część zwana "Dome C")
Termometr pokazuje temperaturę -62 °F (-53 °C) podczas jednej z bardzo zimnych nocy w trakcie arktycznej zimy (stacja benzynowa należąca do Fred Meyer Supermarket na Airport Way, Fairbanks, Alaska, USA). Odnotowano jeszcze niższe temperatury.

Najzimniejszym kontynentem na Ziemi jest Antarktyda. W głębi lądu średnie miesięczne temperatury wynoszą tu od -20 °C do -70 °C[14]. Najzimniejszym obszarem jest Płaskowyż Polarny wokół Bieguna Południowego, który leży na wysokości około 3000 metrów n.p.m. Najniższą temperaturę powietrza -89,6 °C[15][16][17] zanotowano 21 lipca 1983 nieopodal stacji polarnej Wostok w pobliżu bieguna magnetycznego naszej planety (należy zauważyć, że przy temperaturze rzędu -60 °C, -70 °C zamarza płyn w gałkach ocznych). Wynik ten trafił do Księgi Rekordów Guinnessa.

Jednym z najzimniejszych sztucznych miejsc na Ziemi będzie podziemny tunel największego laboratorium naukowego na świecie CERN, który przebiega pod granicą francusko-szwajcarską. Uruchamiany tzw. Wielki Zderzacz Hadronów po zakończeniu operacji schładzania będzie utrzymywał tam temperaturę 1,9 K (ok. -271 °C), czyli niewiele wyższą od zera bezwzględnego i o stopień niższą niż temperatura tła kosmosu[18][19][20].

Jeszcze zimniejsze sztuczne wytwarzane miejsca można spotkać w laboratoriach kriogenicznych gdzie w laserowo chłodzonych pułapkach optyczno-magnetycznych otrzymuje się niezwykły stan materii – ultrazimny kondensat Bosego-Einsteina, który można schłodzić do temperatury rzędu jednej miliardowej części K powyżej zera bezwzględnego, czyli 0,000000001 K. Jest to najniższa temperatura, którą do tej pory udało się otrzymać w sposób sztuczny[13].

Zimne miejsca w Układzie Słonecznym[edytuj | edytuj kod]

Zimne chmury Neptuna (cienie chmur wysokich widoczne na nisko zawieszonych partiach chmur)

Najniższe nocne temperatury powierzchni największych ciał niebieskich w Układzie Słonecznym[21]:

Wydawać by się mogło, że najcieplejsze miejsce w Układzie Słonecznym (wykluczając samo Słońce) powinno być położone na planecie Merkury, która znajduje się najbliżej naszej gwiazdy. W rzeczywistości powierzchnia Merkurego, na której panuje noc jest bardzo zimna i ma temperaturę około −170 °C. W związku z tym, że Merkury nie posiada atmosfery trudno mu utrzymać na dłużej ciepło przekazane przez Słońce w czasie dnia.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Wikimedia Commons

Przypisy

  1. G.Bartosz. "Druga twarz tlenu". PWN, Warszawa 1995; J. Chem. Educ. 70, 613 (1993)
  2. M.L.Biełaja "Teoria wody – od wieku XVIII do dziś" w: Problemy nr 5/1989
  3. Ciemność w Szczecinie
  4. pdf dr hab. inż. Kurt Żmuda – "Ekspertyza dotycząca awarii sieci energoenergetycznej w Aglomeracji Szczecińskiej w dniach 7-8 kwietnia 2008"
  5. Campbell A, Naik RR, Sowards L, Stone MO. (2002) Biological infrared imaging and sensing. Micron 33:211-225. pdf.
  6. "Wymiana ciepła pomiędzy człowiekiem a otoczeniem w różnych warunkach środowiska geograficznego" – Krzysztof Błażejczyk, wydawnictwo: Zakł. Nar. im. Ossolińskich, 1993 Wrocław.
  7. Temperatura odczuwalna
  8. Portal "Argonaut": Sygnały ręczne
  9. Scuba Diving – Hand Signals – strona w języku angielskim
  10. Diving Hand Signals (Additional signals) – strona w języku angielskim
  11. Hipotermia
  12. Robert W. Snow, Judy A. Omumbo – "Malaria"
  13. 13,0 13,1 13,2 Źródło danych:"Symulator Faktu", odcinek pt. "Najzimniejsze miejsca" – program popularnonaukowy, prod. TVP Telewizja Polska SA
  14. Źródło danych: "Antarktyda – Polskie Badania Geologiczne", Muzeum Geologiczne ING PAN
  15. Źródło danych: Encyklopedia Szkolna. Geografia
  16. Według innych źródeł: -89,2 °C
  17. Focus – Cel: Antarktyda
  18. Rzeczpospolita z dn. 22.07.2008 – "Najzimniejsze miejsce we wszechświecie"
  19. Źródło: Interia.pl, 10.9.2008, "Rusza LHC – największy akcelerator cząstek na świecie"
  20. Teneco, 10.9.2008, "Wielki Zderzacz Hadronów CERN – uruchomiony!"
  21. Solar System Exploration: Planets. NASA. [dostęp 2011-02-14].

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]