Термометр на ветру

Рассмотрим два случая. Ситуация 1: термометр неподвижен, и мимо него дует воздух. Ситуация 2: термометр движется по ветру, скажем, на машине или что-то в этом роде.

Если теперь предположить трение между ветром и термометром, будут ли оба термометра показывать одинаковую температуру?

Ответы (1)

Поскольку тепло, по сути, является мерой кинетической энергии частиц в веществе, технически термометр с превосходной точностью измерит разницу.

Частицы воздуха, сталкивающиеся с термометром (в ситуации 2), будут иметь меньшую относительную скорость к термометру (по сравнению с ситуацией 1), поэтому их столкновения будут иметь в среднем меньшую энергию, и меньше тепловой/кинетической энергии будет передано термометру. корпус термометра.

Этот эффект можно наблюдать, когда метеоры с большой скоростью влетают в атмосферу Земли и сгорают из-за создаваемой силы трения (к счастью...).

Однако, поскольку большинство термометров работают за счет расширения/сжатия какого-либо вещества из-за повышения/понижения тепла (например, ртутные или спиртовые термометры), их точность, безусловно, недостаточна для измерения такого изменения (при типичных скоростях). Большинство стандартных термометров, используемых для измерения температуры жидкости, предлагают уровни погружения, чтобы свести к минимуму ошибки из-за скачков тепла на дне или расширения/сжатия стеклянной трубки, поэтому, безусловно, в показаниях этих термометров есть много ошибок.

Предметы, попадающие в атмосферу из космоса, не нагреваются от трения; они нагреваются, потому что воздух перед ними сжимается , что нагревает воздух, который затем отдает свое тепло возвращающемуся объекту.
Это правда, мое использование слова «трение» может быть не очень строгим, я просто пытался сделать свой ответ кратким, поскольку вопрос был довольно широким и базовым. Видя, что тепло, переданное внезапно сжатому газу, является результатом работы, затраченной на молекулы внутри него (в данном случае это работа метеора), я все еще чувствую, что мой вопрос служит для обеспечения интуиции в довольно хорошо описанной системе. Спасибо за ответ.
То есть вы говорите, что на типичных скоростях существенной разницы наблюдаться не будет.
Да, я предполагал, что рассматривались типичные скорости, поскольку в данной ситуации был термометр на автомобиле.
Я абсолютно согласен.