溫度 如何量測 正確解讀

文/林子平 |2023.04.13
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圖/123RF

文/林子平

你手上這本書的封面寬度是幾公分長?這個問題並不難,拿一把尺就可以直接量測,因為這本書是真實具象的物體,你手上這把尺也有公定的標準刻度,所以任何人在任何地方量測這本書的寬度,都會得到相同的結果。然而,溫度是粒子的動能,是沒辦法直接量測的,只能間接量測某一種性質來進行溫度的推估。

溫度測量 反應氣溫



要量測空氣溫度,最直覺的就是國小自然課使用的棒狀玻璃溫度計,利用玻璃管裡的水銀或染色酒精,藉由熱脹冷縮產生升降,再配合安德斯.攝爾修斯(Anders Celsius)以水的冰點為0℃、沸點100℃定義的攝氏刻度,來間接反應出環境的氣溫。

若你拿一個溫度計站在炎熱的太陽下,量到的可就不是空氣溫度。傳統玻璃溫度計量到的是外層覆蓋的玻璃溫度,而電子式溫度計量到的則是密閉塑膠殼內的空氣溫度,不論哪一種溫度計,都會因為受到太陽強烈的照射,而使測得的氣溫異常升高。

所以,正確量測空氣溫度的方式,應該是將溫度計移到一個有陰影且通風好的地方,放在氣象站觀測坪上那間有百葉窗看似養鴿子的小木屋,也就是史蒂文生式(Stevenson)百葉箱裡,這是量測空氣溫度的最佳場所。

而表面溫度的量測又與空氣溫度大不相同,你可以將溫度計緊貼在物體表面,或是利用物質會依照表面溫度釋放出輻射量的特性,拍攝紅外線影像來推估表面溫度。COVID-19疫情期間大家對於這種影像應不陌生,紅色或紫色就代表你身體的溫度較高,不管是發燒或是提了一碗熱湯,應該都逃不過它的法眼。

表面溫度 並非氣溫



雖然大家都知道空氣溫度和表面溫度的差異,但是我們常不自覺會進行錯誤的量測或解讀。新聞報導中誇張地打了一顆生蛋在柏油路面煎到吱吱作響,只能說明柏油的表面溫度高且熱傳導好,無法代表上方的空氣溫度一定很高,兩者不見得有密切的關聯。

就像幼兒園那座金屬溜滑梯,即使表面溫度高到燙手,但上方的空氣溫度也許仍維持常溫,廚房內即使有好幾鍋煮沸中的紅豆湯,室內空氣溫度也上升不了多少。這是因為表面溫度對空氣溫度的加熱效果有限,同時空氣也因持續流動而讓氣溫維持穩定。

內容節錄自《跳出溫度舒適圈》,商周出版授權使用

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