Температура понижена почему: Пониженная температура тела — причины появления, при каких заболеваниях возникает, диагностика и способы лечения
Простуда и пониженная температура
Простуда и пониженная температура
Как ни странно, но сочетание таких двух явлений, как простуда и пониженная температура вполне может встречаться. Однако в чем же состоит причина такого нетипичного состояния? Какие меры следует предпринимать при снижении температуры тела на фоне простуды?
Повышению температура при простуде никто не удивляется, поскольку это адекватная реакция организма на инфекционный процесс, однако в некоторых случаях все происходит наоборот. Известно, что высокая температура тела необходимо для нормальной борьбы с вирусами и бактериями. Врачи даже не рекомендуют сбивать температуру, если она не превышает 38 градусов. Почему же иногда температура падает?
Причины снижения температуры при простудах
Нормальной температурой тела принято считать ту, которая находится в пределах 36-37 градусов по Цельсию. Естественно, все мы разные, и у некоторых людей имеются свои особенности, в том числе и температурного режима организма.
Понижение температуры тела при простуде, как правило, свидетельствует об ослаблении организма, его истощении и существенном снижении сопротивляемости. Нередко понижение температуры указывает на проблемы с иммунной системой организма, умственное или физическое переутомление.
Снижение иммунной защиты может быть вызвано сопутствующей инфекцией. Например, если до начала простуды больной имел какую-нибудь вирусную или бактериальную инфекцию, то естественно, что его организм будет ослаблен предыдущей болезнью. Внезапное начало нового заболевания (простуды) является чрезмерной нагрузкой на организм, что и приводит к такой реакции.
В некоторых случаях снижение низкая температура тела при ОРЗ может быть вызвана повреждением гипоталамуса вследствие интоксикации. Все дело в том, что контроль над терморегуляцией организма осуществляется именно гипоталамусом (отдел головного мозга), который очень чувствителен к токсинам. При интоксикации (которая часто отмечается при простуде) возможно нарушение (временное) деятельности гипоталамуса, что и приводит к сбою контроля над терморегуляцией.
Пониженная температура при простуде у детей
У детей младше 3-х лет снижение температуры тела при ОРЗ – явление частое. Врачи объясняют это еще не до конца сформировавшейся системой терморегуляции и еще неразвитыми нейронными связями. Тем не менее, показать малыша врачу все же необходимо. В данной ситуации следует ограничить прогулки в холодное время года, употреблять витаминизированные соки, беречь малыша от переохлаждений. Стоит помнить, что при понижении температуры растирания могут только усугубить ситуацию. Лучше всего согреть ребенка теплой одеждой и горячим питьем.
Признаки пониженной температуры при простуде
Симптомы понижения температуры тела при простуде неспецифичны, поэтому заподозрить это состояние невозможно, не воспользовавшись градусником. Часто при низкой температуре тела у человека отмечается вялость, слабость, повышенная сонливость, замедление реакций (в том числе и мыслительных), иногда повышенная раздражительность.
Если после простуды состояние гипотермии (пониженной температуры) сохраняется, то следует обратиться к врачу.
Что делать при пониженной температуре во время простуды
Как уже было сказано выше, низкая температура тела при простуде часто свидетельствует об ослабленно иммунитете. Поэтому в первую очередь нужно оградить себя от негативных воздействий, усугубляющих состояние иммунодефицита. Дайте отдохнуть организму, оградите себя от стресса и хорошо выспитесь.
При пониженной температуре необходимы согревающие процедуры: горячее питье, горяча ванна, грелка. Можно сочетать все эти процедуры. При этом носите теплую одежду, которая не сдавливает никакие части тела, чтобы избежать нарушения кровообращения.
Для укрепления иммунитета полезными будут адаптогены: настойка эхинацеи, лимонника, элеутерококка, женьшеня и других. Рекомендуется прием таких адаптогенов в течение 1-2 месяцев. Пойдет на пользу и регулярное закаливание организма, начинать которое необходимо с приема воздушных ванн.
Для нормальной деятельности иммунной системы важно достаточное поступление всех витаминов и минералов. Сбалансированное питание, а также прием витаминно-минеральных комплексов поможет восполнить дефицит необходимых биологически активных веществ.
05.01.2017 26188 Показ Источник. likar.info Фотография. AntiRodinka.ruАдминистрация сайта med-practic.com не несет ответственности за содержание информации
Пониженная температура воздуха улучшает обмен веществ
У людей есть несколько типов жира. Слишком большое количество белого жира приводит к ожирению, увеличивает риск сахарного диабета 2 типа и других заболеваний. Бурый жир участвует в терморегуляции, препятствует ожирению. Предыдущие исследования показали, что в ответ на холод, белые жировые клетки у животных и людей принимают характеристики бурых жировых клеток.
Команда исследователей во главе с доктором Франческо С. Цели из Университета содружества Вирджинии и д-ром Полом Ли из Института медицинских исследований Гарвана в Австралии изучали влияние температуры окружающей среды на бурый жир и обмен веществ. Исследование было частично поддержано Национальным институтом диабета, желудочно-кишечных и почечных заболеваний и Клиническим центром Национального института здоровья.
В исследовании участвовало 5 здоровых мужчин, средний возраст которых составил 21 год, они проживали в течение 4 месяцев в клинических отделениях Клинического Центра Национального института здоровья в Бетесде, штат Мэриленд. Мужчины регулярно в течение дня занимались своей деятельностью, а затем вечером возвращались в свои отдельные комнаты. Температура в помещении была 24 ° C (75 ° F) в течение первого месяца, 19 ° C (66 ° F) – в течение второго месяца, 24 ° C — в течение третьего месяца и 27 ° C (81 ° F ) – в оставшийся месяц.
Участники находились при такой температуре в течение не менее 10 часов каждую ночь. Они носили стандартную больничную одежду и накрывались простыней. Калорийность и содержание питательных веществ во всех блюдах тщательно контролировалось. В конце каждого месяца мужчинам проводилась капитальная оценка, в том числе, исследование энергетических расходов, биопсия мышц и жира и ПЭТ-КТ области шеи и верхней части спины для измерения объема и состояния бурого жира.
Изображение ПЭТ-КТ показывает изменение количества бурого жира (выделенного красным цветом) в течение 4 месяцев.
Через месяц воздействия пониженной температуры объем бурого жира увеличился на 42%, а жировая метаболическая активность повысилась на 10%. Эти изменения стали возвращаться к исходному состоянию в течение месяца воздействия нейтральной температуры, а затем полностью восстановились в течение последнего месяца воздействия повышенной температурой. Все изменения произошли независимо от сезонных изменений.
Увеличение бурого жира в результате холодового воздействия сопровождалось улучшением чувствительности к инсулину, а также значительным изменениям в метаболизме лептина и адипонектина.
Люди могут привыкнуть к прохладной температуре, увеличивая объем коричневого жира, который в свою очередь улучшает метаболизм глюкозы.
Источник: www.nih.gov
Пониженная температура — воздух — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Пониженная температура — воздух
Cтраница 1
Пониженная температура воздуха становится причиной простудных заболеваний. В СССР установлены нормы метеорологических условий для производственных помещений с учетом сезона, города, климатической зоны и степени тяжести работы. [1]
Пониженная температура воздуха
становится причиной простудных и некоторых других заболеваний. Кроме того, движения работающих при пониженной температуре становятся скованными, внимание рассеянным. Из-за этого снижаются производительность труда и качество работы, увеличивается возможность несчастных случаев. [2]При пониженной температуре воздуха на рабочих местах, когда прилагаемых физических усилий для выполнения работы недостаточно для поддержания теплового баланса человека, одетого в обычную спецодежду, следует пользоваться костюмами с электроподогревом. [3]
При пониженной температуре воздуха сроки изоляции пчел в последних четырех случаях удлиняют на 1 — 2 суток. [4]
При пониженной температуре воздуха замедляется высыхание раствора, благодаря чему препараты лучше абсорбируются листьями. [5]
Периодом с пониженной температурой воздуха при постройке асфальтобетонных покрытий считают время, когда температура воздуха ниже плюс 10 С. Зимним периодом считают время между датами наступления и окончания устойчивой отрицательной среднесуточной температуры воздуха в районе строительства. [7]
Ряд производств характеризуется пониженной температурой воздуха. [8]
Роль влажности при пониженных температурах воздуха значительно меньше. В то же время считается, что при низких температурах среды повышенная влажность увеличивает теплопотери организма в результате интенсивного поглощения водяными парами энергии излучения человека. Однако большее увеличение теплопотерь происходит при непосредственном смачивании поверхности тела и одежды. [9]Интенсивность воздействия повышенной или пониженной температуры воздуха при работе на наружных установках определяется климато-географическими факторами и соответствует чаще всего 1 — 2 степени вредности. [10]
Листья, сформировавшиеся при пониженной температуре воздуха и относительно высокой влажности его, обладают более проницаемой кутикулой, чем листья, образовавшиеся в сухую, теплую погоду, и потому быстрее абсорбируют АНУ и ее производные. [11]
В ряде случаев работа производится при пониженной температуре воздуха. При воздействии на человека низкой температуры происходит большая теплоотдача. При этом естественная теплорегуляция нарушается. Длительное воздействие холода вызывает переохлаждение отдельных участков тела и их обмораживание. [12]
Увеличение продолжительности строительства благодаря работе при пониженных температурах воздуха, при грунтах повышенной влажности, дает возможность увеличить протяженность построенных оснований и покрытий, лучше использовать кадры квалифицированных рабочих и дорожно-строительную технику. [13]
Приемку асфальтобетонных покрытий, построенных при пониженных температурах воздуха, проводят в два этапа: предварительно — после окончания укатки и окончательно — в начале лета после оттаивания земляного полотна и дорожной одежды. [14]
Увеличение продолжительности строительства благодаря работе при пониженных температурах воздуха, при грунтах повышенной влажности, дает возможность увеличить протяженность построенных оснований и покрытий, лучше использовать кадры квалифицированных рабочих и дорожно-строительную технику. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Что происходит с движением молекул при понижении их температуры?
Движение частиц увеличивается за счет повышения температуры . И наоборот, движение частиц уменьшается на , понижая до температуры , до тех пор, пока при абсолютном нуле (0 К) движение частиц полностью не прекращается. Поскольку частицы находятся в движении , они будут обладать кинетической энергией.
Щелкните, чтобы увидеть полный ответ
Просто так, что происходит с молекулами при понижении температуры?
Обратите внимание, как температура влияет на движение атомов или молекул в жидкости.По мере того, как температура твердого тела, жидкости или газа увеличивается, частицы перемещаются быстрее. При понижении температуры частицы замедляются. Если жидкость достаточно охладиться, она образует твердое тело.
Аналогично, что происходит с движением молекул при повышении их температуры? Когда к веществу добавляется тепло, молекул и атомов колеблются быстрее. По мере того, как атомы колеблются быстрее, расстояние между атомами увеличивается. Движение и расстояние между частицами определяют состояние вещества вещества.Конечным результатом увеличенного молекулярного движения является то, что объект расширяется и занимает больше места.
Точно так же люди спрашивают, почему молекулы движутся медленнее при более низких температурах?
При более высоких температурах , молекул движутся на быстрее, постоянно сталкиваясь с другими телами. Эти столкновения увеличивают давление. Более низкие температуры имеют противоположный эффект. Молекулы движутся медленнее , меньше сталкиваются и снижают давление.
Что происходит, когда молекулы перестают двигаться?
Быстрый ответ на ваш вопрос — нет, молекул не прекращают движение при абсолютном нуле. Они перемещают намного меньше, чем при более высоких температурах, но они все равно имеют небольшие колебания при абсолютном нуле. По мере охлаждения молекул они могут колебаться все реже и реже, поэтому движение замедляется, приближаясь к абсолютному нулю.
Влияние температуры | Химия для неосновных
Цели обучения
- Опишите, как температура влияет на направление равновесной реакции.
Мы склонны думать об окиси углерода только как об опасном газе, образующемся в результате неполного сгорания углеродных продуктов. Однако существует большой рынок окиси углерода промышленного производства, который используется для синтеза большей части уксусной кислоты, производимой в мире. Одна реакция, которая приводит к образованию CO, включает его образование при пропускании воздуха над избыточным углеродом при высоких температурах. Исходный продукт (диоксид углерода) уравновешивается с оставшимся горячим углеродом, образуя монооксид углерода.При более низких температурах образование CO 2 благоприятно, в то время как CO является преобладающим продуктом выше 800 ° C.
Влияние температуры
Повышение или понижение температуры системы в состоянии равновесия также является стрессом для системы. Уравнение для процесса Габера-Боша снова записывается ниже в виде термохимического уравнения.
Прямая реакция — экзотермическое направление: при образовании NH 3 выделяется тепло. Обратная реакция — эндотермическое направление: когда NH 3 разлагается до N 2 и H 2 , тепло поглощается.Повышение температуры системы способствует направлению реакции, поглощающей тепло, — эндотермическому направлению. Поглощение тепла в этом случае является снятием напряжения, вызванного повышением температуры. Для процесса Габера-Боша повышение температуры способствует обратной реакции. Концентрация NH 3 в системе снижается, а концентрации N 2 и H 2 увеличиваются.
Снижение температуры системы способствует направлению реакции, выделяющей тепло, экзотермическому направлению.Для процесса Габера-Боша снижение температуры способствует прямой реакции. Концентрация NH 3 в системе увеличивается, а концентрации N 2 и H 2 уменьшаются.
На изменение концентрации система реагирует таким образом, что значение константы равновесия,, остается неизменным. Однако изменение температуры сдвигает равновесие, и значение либо увеличивается, либо уменьшается. Как обсуждалось в предыдущем разделе, значения зависят от температуры.Когда температура системы для процесса Габера-Боша увеличивается, результирующий сдвиг равновесия в сторону реагентов означает, что значение уменьшается. При понижении температуры смещение равновесия в сторону продуктов означает, что значение увеличивается.
Принцип Ле Шателье в отношении изменений температуры может быть легко проиллюстрирован реакцией, в которой четырехокись азота находится в равновесии с двуокисью азота.
Четырехокись азота (N 2 O 4 ) бесцветна, а двуокись азота (NO 2 ) темно-коричневого цвета.Когда N 2 O 4 распадается на NO 2 , тепло поглощается в соответствии с прямой реакцией, описанной выше. Следовательно, повышение температуры системы будет способствовать прямой реакции. И наоборот, снижение температуры будет способствовать обратной реакции.
Посмотрите видео, демонстрирующее влияние температуры на равновесие между NO 2 и N 2 O 4 .
Сводка
- Описано влияние температуры на направление равновесной реакции.
Практика
Прочтите материал на ChemWiki и решите задачи
- Какое экзотермическое направление в процессе Габера?
- Если мы введем в систему больше тепловой энергии, в какую сторону сместится равновесие?
- Как мы можем сильнее сместить реакцию вправо?
Почему твердые тела расширяются при нагревании?
Практически все твердые тела (но не все) расширяются при повышении температуры. Почему? Прежде чем перейти к ответу, давайте рассмотрим распространенную модель твердого тела — модель шара и пружины.
В этой модели твердое вещество состоит из крошечных шариков, соединенных пружинами. Шары — это атомы, из которых состоит материал, а пружины — это взаимодействие каждого атома со своими соседями. Эти крошечные шарики не просто сидят там, они немного колеблются. Но очевидно, что материя состоит не из крошечных пружин, верно? Верно. Так что, хотя эта модель не совсем верна, она по-прежнему очень полезна. С помощью этой модели с шариком и пружиной мы можем объяснить:
- Сила контакта с твердым телом непостоянна.Чем больше что-то толкает материал, тем больше становится эта постоянная сила.
- Когда тянешь за металл, он растягивается.
- Скорость звука у разных материалов разная.
Вот почему мы используем эту модель — потому что она полезна в некоторых ситуациях.
Простые пружины
Давайте рассмотрим случай, когда эта простая модель с шариками и пружинами не совсем работает. Если бы у меня был газообразный молекулярный водород, я мог бы представить это как два шара, соединенных пружиной, и каждый шар был бы атомом водорода (молекулярный водород — H 2 ).
Когда эти два шара сближаются, межатомная пружина раздвигает их. А затем по мере того, как они удаляются, межатомная пружина снова сближает их. В результате получается красивая колеблющаяся молекула. Как и любое колебание, мы можем описать это с помощью энергии. Для системы, состоящей из двух атомов водорода и соединительной пружины, существует постоянная общая энергия (поскольку в системе не выполняется никаких действий). Это означает, что сумма кинетической энергии двух шаров плюс потенциальная энергия пружины постоянна.Приятно представить это как график потенциальной энергии следующим образом:
На этой диаграмме синяя линия представляет потенциальную энергию пружины, когда одна из масс движется вперед и назад. Красная линия — полная энергия. Поскольку E T = K + U k , кинетическая энергия представлена вертикальной линией от полной энергии к потенциальной энергии. Обратите внимание, что там, где линия полной энергии пересекает потенциал, кинетическая энергия будет равна нулю.Это момент, когда масса останавливается и начинает двигаться обратно к центру.
Что, если бы вы увеличили полную энергию этой молекулы водорода? В этом случае красная линия будет выше, и массы будут иметь большие колебания амплитуды. Однако среднее положение атома все равно останется в том же положении ( x = 0 на приведенном выше графике). Думаю, я должен добавить сюда что-нибудь о температуре . В модели шара и пружины мы можем говорить о кинетической энергии и потенциальной энергии пружины.Но в макроскопическом масштабе вы не можете действительно увидеть или измерить кинетическую энергию этих шаров. Вместо этого мы измеряем эту энергию, глядя на температуру. В некотором смысле температура является мерой средней кинетической энергии в модели шара и пружины. Более высокие температуры означают большую амплитуду колебаний и большую среднюю кинетическую энергию.
Отказ модели простой пружины
Что произойдет, если я буду продолжать добавлять энергию к своему молекулярному водороду (увеличивая температуру)? Согласно приведенной выше диаграмме с простой пружиной, водородные шары будут просто колебаться с все большей и большей амплитудой.Но на самом деле этого не происходит. Вместо этого при более высокой энергии два атома водорода больше не взаимодействуют. Они становятся двумя свободными атомами водорода и больше не являются молекулярной парой (это называется молекулярной диссоциацией).
Если мы будем придерживаться графика потенциала из простой пружины, приведенной выше, два атома водорода никогда не смогут уйти бесконечно далеко друг от друга. Проблема в том, что кинетическая энергия никогда (по крайней мере, классически) не может быть ниже потенциальной энергии. В этом случае кинетическая энергия будет отрицательной.Поскольку кинетическая энергия равна (1/2) мв 2 , отрицательная кинетическая энергия будет означать либо отрицательную массу, либо мнимую скорость. Ясно, что нам нужна другая функция потенциальной энергии.
Более длительное охлаждение, более низкая температура не улучшает кислородную недостаточность у младенцев
Пресс-релиз
Вторник, 23 декабря 2014 г.
Результаты сети NIH не поддерживают изменение текущего лечения.
Согласно исследованию исследовательской сети Национального института здравоохранения, стандартное лечение новорожденных, мозг которых был лишен кислорода, работает лучше, чем предлагаемые альтернативы.Стандартное лечение включает снижение температуры тела младенца примерно на 6 градусов по Фаренгейту в течение 72 часов. Исследователи пришли к выводу, что попытки улучшить это лечение путем дальнейшего снижения температуры тела или увеличения продолжительности охлаждения не принесли дополнительной пользы.
Кислородная недостаточность — до, во время и сразу после родов может быть результатом ряда причин, включая сжатие пуповины, потерю крови из-за разрыва плаценты или разрыва матки.Предыдущее исследование показало, что снижение температуры тела младенца после кислородного голодания может снизить риск смерти или инвалидности.
«Предварительные исследования на животных показали, что снижение температуры тела и увеличение продолжительности охлаждения может дать дополнительные преимущества», — сказала автор исследования Розмари Хиггинс, доктор медицинских наук, научный сотрудник программы Юнис Кеннеди Шрайвер Национального института детского здоровья и исследований новорожденных. Сеть, в которой проводилось исследование.«Хотя результаты неутешительны, они все же показывают необходимость протестировать любую модификацию лечения — независимо от того, насколько многообещающей она может показаться — прежде чем применять ее на практике».
Исследование также было поддержано Национальным центром развития трансляционных наук NIH и опубликовано в журнале Американской медицинской ассоциации.
Кислородная недостаточность у новорожденных, также известная как неонатальная гипоксически-ишемическая энцефалопатия (ГИЭ), по оценкам Всемирной организации здравоохранения, встречается у 1-2 из 1000 живорождений в развитых странах.У выживших могут развиться длительные нарушения, например интеллектуальные нарушения или церебральный паралич.
Младенцы с диагнозом ГИЭ были случайным образом распределены по одному из четырех видов лечения:
- Снижение температуры тела до 92,3 градуса на 3 дня (стандартное лечение)
- 92,3 градуса за пять дней
- 89,6 градуса за три дня
- 89,6 градуса за пять дней
Текущее исследование было ограничено периодом времени, в течение которого младенцы находились в больнице.
Исследователи наблюдают за детьми по мере их роста и сообщат об уровне инвалидности в следующей публикации.
Хотя различия в показателях выживаемости между группами были недостаточно велики, чтобы быть статистически значимыми, младенцы, получавшие стандартное лечение, имели немного более высокую выживаемость, чем младенцы в других группах. Только 7 процентов младенцев, получавших стандартное лечение, умерли.
Исследователи отметили, что выживаемость младенцев во всех группах в текущем исследовании была выше, чем выживаемость охлажденных младенцев в первоначальном исследовании, показывающем, что охлаждение может принести пользу младенцам и ГИЭ.Это исследование, опубликованное в 2005 году, установило, что охлаждение новорожденных является стандартным методом лечения ГИЭ. В этом исследовании умерло 19 процентов охлажденных младенцев — улучшение выживаемости по сравнению с тогдашним стандартным лечением
Исследователи не уверены, почему уровень смертности в текущем исследовании был намного ниже, чем в исходном. Возможно, увеличение выживаемости может быть связано с общим улучшением ухода за новорожденными за последнее десятилетие, сказал доктор Шанкаран.
«Наше исследование показывает, что врачи не добьются лучших результатов, если сделают младенцев немного прохладнее и немного дольше», — сказал доктор.- сказал Хиггинс.
Исследователи планировали включить в исследование 726 младенцев. Однако независимый комитет, который следил за данными, провел статистический анализ, который показал, что вероятность обнаружения преимущества более длительного или глубокого охлаждения составляет менее 2 процентов. Принимая во внимание этот анализ, а также немного более высокую выживаемость младенцев, получавших стандартное лечение, исследователи завершили исследование после того, как в него было включено всего 364 младенца.
«Похоже, что продолжать исследование не стоит, потому что вероятность положительного эффекта оказалась очень низкой», — сказала первый автор исследования Сита Шанкаран, доктор медицины из Детской больницы штата Мичиган в Детройте.
О Юнис Кеннеди Шрайвер Национальный институт детского здоровья и развития человека (NICHD): NICHD спонсирует исследования по развитию до и после рождения; здоровье матери, ребенка и семьи; репродуктивная биология и вопросы народонаселения; и медицинская реабилитация.Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт Института https://www.nichd.nih.gov.
О Национальных институтах здравоохранения (NIH): NIH, национальное медицинское исследовательское агентство, включает 27 институтов и центров и является составной частью Министерства здравоохранения и социальных служб США. NIH является основным федеральным агентством, проводящим и поддерживающим фундаментальные, клинические и трансляционные медицинские исследования, а также изучающим причины, методы лечения и способы лечения как распространенных, так и редких заболеваний.Для получения дополнительной информации о NIH и его программах посетите www.nih.gov.
NIH… Превращение открытий в здоровье ®
###
Термостаты | Министерство энергетики
Вы можете сэкономить до 10% в год на обогреве и охлаждении, просто поворачивая термостат назад на 7–10 ° F на 8 часов в день по сравнению с его нормальной настройкой. Процент экономии от спада больше для зданий в более мягком климате, чем для зданий в более суровом климате.
Вы можете легко сэкономить энергию зимой, установив термостат на 68 ° F, когда вы бодрствуете, и более низкий, когда вы спите или вдали от дома.
Летом вы можете использовать ту же стратегию с центральным кондиционированием воздуха, поддерживая в доме теплее, чем обычно, когда вы находитесь вдали, и устанавливая термостат на 78 ° F (26 ° C) только тогда, когда вы дома и нуждаетесь в охлаждении. Установите на термостате как можно более высокую температуру и при необходимости обеспечьте контроль влажности.Чем меньше разница между температурой внутри и снаружи, тем меньше будет ваш общий счет за охлаждение.
Хотя термостаты можно регулировать вручную, программируемые термостаты позволят избежать дискомфорта, вернув температуру к норме перед тем, как вы проснетесь или вернетесь домой.
Не устанавливайте термостат на более низкое значение, чем обычно, при включении кондиционера. Он не охладит ваш дом быстрее и может привести к чрезмерному охлаждению и, следовательно, к ненужным расходам.Распространенное заблуждение, связанное с термостатами, заключается в том, что печь работает тяжелее, чем обычно, чтобы нагреть пространство до комфортной температуры после того, как термостат был установлен обратно, что приводит к небольшой экономии или вообще не дает. Фактически, как только температура в вашем доме опустится ниже нормальной, он будет медленнее терять энергию в окружающую среду.
Зимой чем ниже температура в салоне, тем медленнее отвод тепла. Таким образом, чем дольше ваш дом остается при более низкой температуре, тем больше энергии вы экономите, потому что ваш дом потерял меньше энергии, чем при более высокой температуре.Та же самая концепция применима к повышению настройки термостата летом — более высокая внутренняя температура замедлит поступление тепла в ваш дом, что сэкономит энергию на кондиционировании воздуха. Ознакомьтесь с нашей инфографикой по домашнему отоплению, чтобы узнать больше о взаимодействии систем отопления и термостатов.
Атомов при отрицательной абсолютной температуре — самые горячие системы в мире — ScienceDaily
То, что нормально для большинства людей зимой, пока что невозможно в физике: отрицательная температура.По шкале Цельсия минусовые температуры удивляют только летом. По шкале абсолютных температур, которая используется физиками и также называется шкалой Кельвина, невозможно опуститься ниже нуля — по крайней мере, не в том смысле, что становится холоднее нуля по шкале Кельвина.
Согласно физическому смыслу температуры, температура газа определяется хаотическим движением его частиц: чем холоднее газ, тем медленнее частицы. При нуле кельвина (минус 273 градуса Цельсия) частицы перестают двигаться, и весь беспорядок исчезает.Таким образом, ничто не может быть холоднее абсолютного нуля по шкале Кельвина. Физики из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене и Института квантовой оптики Макса Планка в Гархинге создали в лаборатории атомный газ, который, тем не менее, имеет отрицательные значения Кельвина. Эти отрицательные абсолютные температуры имеют несколько, по-видимому, абсурдных последствий: хотя атомы в газе притягиваются друг к другу и создают отрицательное давление, газ не коллапсирует — поведение, которое также постулируется для темной энергии в космологии.Предположительно невозможные тепловые двигатели, такие как двигатель внутреннего сгорания с термодинамическим КПД более 100%, также могут быть реализованы с помощью отрицательных абсолютных температур.
Чтобы довести воду до кипения, необходимо добавить энергии. По мере того, как вода нагревается, молекулы воды со временем увеличивают свою кинетическую энергию и в среднем перемещаются все быстрее и быстрее. Тем не менее, отдельные молекулы обладают разной кинетической энергией — от очень медленной до очень быстрой. Состояния с низкой энергией более вероятны, чем состояния с высокой энергией, т.е.е. только несколько частиц движутся очень быстро. В физике это распределение называется распределением Больцмана. Физики, работающие с Ульрихом Шнайдером и Иммануилом Блохом, теперь реализовали газ, в котором это распределение точно инвертировано: многие частицы обладают высокими энергиями, а лишь некоторые — низкими. Эта инверсия распределения энергии означает, что частицы приняли отрицательную абсолютную температуру.
«Перевернутое распределение Больцмана — признак отрицательной абсолютной температуры; и это то, чего мы достигли », — говорит Ульрих Шнайдер.«Тем не менее, газ не холоднее нуля по Кельвину, а горячее», — объясняет физик: «Он даже горячее, чем при любой положительной температуре — шкала температур просто не заканчивается на бесконечности, а вместо этого перескакивает к отрицательным значениям».
Отрицательная температура может быть достигнута только с верхним пределом энергии
Значение отрицательной абсолютной температуры лучше всего можно проиллюстрировать с помощью катящихся сфер на холмистом ландшафте, где долины означают низкую потенциальную энергию, а холмы — высокую.Чем быстрее движутся сферы, тем выше их кинетическая энергия: если начать с положительных температур и увеличить общую энергию сфер, нагревая их, сферы будут все больше распространяться в области с высокой энергией. Если бы можно было нагреть сферы до бесконечной температуры, то была бы равная вероятность найти их в любой точке ландшафта, независимо от потенциальной энергии. Если бы теперь можно было добавить еще больше энергии и тем самым еще больше нагреть сферы, они бы предпочтительно собирались в высокоэнергетических состояниях и были бы даже горячее, чем при бесконечной температуре.Распределение Больцмана было бы инвертированным, и поэтому температура была бы отрицательной. На первый взгляд может показаться странным, что отрицательная абсолютная температура выше положительной. Однако это просто следствие исторического определения абсолютной температуры; если бы это было определено иначе, этого очевидного противоречия не существовало бы.
Эта инверсия населенности энергетических состояний невозможна в воде или любой другой природной системе, поскольку системе необходимо поглощать бесконечное количество энергии — невозможный подвиг! Однако, если частицы обладают верхним пределом своей энергии, например, вершиной холма в ландшафте потенциальной энергии, ситуация будет совершенно иной.Исследователи из исследовательской группы Иммануэля Блоха и Ульриха Шнайдера реализовали такую систему атомарного газа с верхним пределом энергии в своей лаборатории, следуя теоретическим предложениям Алларда Моска и Ахима Роша.
В своем эксперименте ученые сначала охлаждают около ста тысяч атомов в вакуумной камере до положительной температуры в несколько миллиардных долей Кельвина и захватывают их в оптические ловушки из лазерных лучей. Окружающий сверхвысокий вакуум гарантирует идеальную теплоизоляцию атомов от окружающей среды.Лазерные лучи создают так называемую оптическую решетку, в которой атомы расположены регулярно в узлах решетки. В этой решетке атомы все еще могут перемещаться с узла на узел посредством туннельного эффекта, но их кинетическая энергия имеет верхний предел и, следовательно, имеет требуемый верхний предел энергии. Однако температура относится не только к кинетической энергии, но и к полной энергии частиц, которая в данном случае включает взаимодействие и потенциальную энергию. Система исследователей из Мюнхена и Гархинга также устанавливает предел для обоих из них.Затем физики подводят атомы к этой верхней границе полной энергии — таким образом достигается отрицательная температура, составляющая минус несколько миллиардных долей кельвина.
При отрицательных температурах двигатель может работать больше
I f сферы обладают положительной температурой и лежат в долине с минимальной потенциальной энергией, это состояние, очевидно, устойчиво — это природа, как мы ее знаем. Если сферы расположены на вершине холма с максимальной потенциальной энергией, они обычно скатываются вниз и тем самым преобразуют свою потенциальную энергию в кинетическую энергию.«Однако, если сферы имеют отрицательную температуру, их кинетическая энергия уже будет настолько большой, что не сможет увеличиваться дальше», — объясняет Саймон Браун, докторант исследовательской группы. «Таким образом, сферы не могут скатиться вниз и остаются на вершине холма. Таким образом, ограничение по энергии делает систему стабильной! » Состояние с отрицательной температурой в их эксперименте действительно так же стабильно, как и состояние с положительной температурой. «Таким образом, мы создали первое состояние с отрицательной абсолютной температурой для движущихся частиц», — добавляет Браун.
Материя при отрицательной абсолютной температуре имеет целый ряд поразительных последствий: с ее помощью можно создавать тепловые двигатели, такие как двигатели внутреннего сгорания, с КПД более 100%. Однако это не означает, что нарушается закон сохранения энергии. Вместо этого двигатель мог не только поглощать энергию из более горячей среды и, таким образом, работать, но, в отличие от обычного случая, также и из более холодной среды.
При чисто положительных температурах более холодная среда, напротив, неизбежно нагревается, тем самым поглощая часть энергии горячей среды и тем самым ограничивая эффективность.Если горячая среда имеет отрицательную температуру, возможно одновременное поглощение энергии обеих сред. Таким образом, работа, выполняемая двигателем, больше, чем энергия, получаемая от одной только более горячей среды — КПД превышает 100 процентов.
Достижение мюнхенских физиков может быть интересно для космологии, поскольку термодинамическое поведение отрицательной температуры обнаруживает параллели с так называемой темной энергией. Космологи постулируют темную энергию как неуловимую силу, которая ускоряет расширение Вселенной, хотя на самом деле космос должен сжиматься из-за гравитационного притяжения между всеми массами.Аналогичное явление наблюдается в атомном облаке в мюнхенской лаборатории: эксперимент основан на том факте, что атомы в газе не отталкиваются друг от друга, как в обычном газе, а вместо этого взаимодействуют привлекательно. Это означает, что атомы оказывают отрицательное давление вместо положительного. Как следствие, атомное облако хочет сжаться и действительно должно коллапсировать — как и следовало ожидать от Вселенной под действием силы тяжести. Но из-за его отрицательной температуры этого не происходит.Газ спасен от коллапса, как и Вселенная.
Что происходит при абсолютном нуле?
Хейзел Мьюир
Туманность Бумеранг — самый холодный из известных природных объектов во Вселенной, наблюдаемый здесь космическим телескопом Хаббла.
(Изображение: ESA / NASA)
Любопытные вещи, которые происходят при низких температурах, продолжают преподносить сюрпризы. На прошлой неделе ученые сообщили, что молекулы сверххолодного газа могут химически реагировать на расстояниях до 100 раз больше, чем при комнатной температуре.
В экспериментах, близких к комнатной температуре, химические реакции имеют тенденцию замедляться с понижением температуры. Но ученые обнаружили, что молекулы при низких температурах всего на несколько сотых миллиардных градуса выше абсолютного нуля (-273,15 ° C или 0 кельвинов) все еще могут обмениваться атомами, создавая новые химические связи в процессе, благодаря странным квантовым эффектам, которые расширяют их досягаемость. при низких температурах.
«Совершенно разумно ожидать, что когда вы перейдете в режим ультра-холода, не будет никакой химии, о которой можно было бы говорить», — говорит Дебора Джин из Университета Колорадо в Боулдере, чья команда сообщила о находке в Science (DOI & двоеточие; 10.1126 / science.1184121). «В этой статье говорится, что нет, там много химии».
New Scientist показывает странное и чудесное царство ультра-холода.
Почему абсолютный ноль (0 кельвинов или −273,15 ° C) — невозможная цель?
На практике работа, необходимая для отвода тепла от газа, увеличивается по мере того, как вы становитесь холоднее, и требуется бесконечное количество работы, чтобы охладить что-либо до абсолютного нуля. С квантовой точки зрения можно винить принцип неопределенности Гейзенберга, согласно которому чем точнее мы знаем скорость частицы, тем меньше мы знаем о ее положении, и наоборот.Если вы знаете, что ваши атомы находятся внутри вашего эксперимента, должна быть некоторая неопределенность в их импульсе, удерживающая их выше абсолютного нуля — если только ваш эксперимент не соответствует размеру всей Вселенной.
Какое самое холодное место в солнечной системе?
Самая низкая температура в Солнечной системе была на Луне. В прошлом году лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА измерил температуру до −240 ° C в постоянно затененных кратерах около южного полюса Луны.Это примерно на 10 градусов холоднее, чем на Плутоне до сих пор. Бррррррррр.
Какой самый холодный природный объект во Вселенной?
Самым холодным известным местом во Вселенной является туманность Бумеранг, находящаяся на расстоянии 5000 световых лет от нас в созвездии Центавра. В 1997 году ученые сообщили, что газы, выходящие из центральной умирающей звезды, расширились и быстро остыли до 1 кельвина, что всего на один градус теплее абсолютного нуля. Обычно газовые облака в космосе нагреваются минимум до 2.7 кельвинов из-за космического микроволнового фона, реликтового излучения, оставшегося после Большого взрыва. Но расширение туманности Бумеранг создает своего рода космический холодильник, позволяющий газам сохранять необычную прохладу.
Какой объект в космосе самый холодный?
Если считать искусственные спутники, становится еще холоднее. Некоторые приборы на космической обсерватории Planck Европейского космического агентства, запущенной в мае 2009 года, замораживаются до 0,1 кельвина, чтобы подавить микроволновый шум, который в противном случае затруднил бы обзор спутника.Космическая среда в сочетании с механическими и криогенными системами охлаждения, использующими водород и гелий, охлаждает самые холодные приборы до 0,1 кельвина за четыре последовательных этапа.
Какая самая низкая температура, когда-либо достигнутая в лаборатории?
Самая низкая температура, когда-либо зарегистрированная, была здесь, на Земле, в лаборатории. В сентябре 2003 года ученые Массачусетского технологического института объявили, что они охладили облако атомов натрия до рекордного нуля.45 нанокельвинов. Ранее ученые из Хельсинкского технологического университета в Финляндии в 1999 году достигли температуры 0,1 нанокельвина в куске металлического родия. Однако это была температура только для одного конкретного типа движения — квантового свойства, называемого ядерным спином, — а не для всего. температура для всех возможных движений.
Какое странное поведение могут проявлять газы около абсолютного нуля?
В повседневных твердых телах, жидкостях и газах тепло или тепловая энергия возникает в результате движения атомов и молекул, когда они кружатся и отскакивают друг от друга.Но при очень низких температурах действуют странные правила квантовой механики. Молекулы не сталкиваются в обычном смысле слова; вместо этого их квантово-механические волны растягиваются и перекрываются. Когда они таким образом перекрываются, они иногда образуют так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна, в котором все атомы действуют одинаково, как один «суператом». Первый чистый конденсат Бозе-Эйнштейна был создан в Колорадо в 1995 году с использованием облака атомов рубидия, охлажденного до менее 170 нанокельвинов.
Подробнее по темам:
.