Biên độ nhiệt - một khái niệm quan trọng trong ngành khí hậu và môi trường và cũng có ý nghĩa quan trọng, ảnh hưởng đến tất cả những ngành nghề, lĩnh vực khác trong đời sống. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về ý nghĩa của biên độ nhiệt và cụ thể hơn là ảnh hưởng của đại lượng này đến việc lựa chọn nguyên vật liệu trong các ngành công nghiệp như xây dựng và cơ điện.
Tìm hiểu về biên độ nhiệt
1. Biên độ nhiệt là gì? Ý nghĩa của biên độ nhiệt
Biên độ nhiệt được hiểu là khoảng cách chênh lệch giữa nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ thấp nhất trong cùng một khoảng thời gian nhất định (một ngày, một tháng hoặc một năm) của cùng một vùng địa lý.
Biên độ nhiệt có ý nghĩa rất quan trọng, là yếu tố giúp đánh giá khí hậu của một khu vực, khi kết hợp với lượng mưa chúng sẽ thể hiện sự thay đổi điều kiện thời tiết, khí hậu của khu vực đó hàng năm như thế nào. Từ đó cho thấy môi trường sống ở khu vực sẽ phù hợp với đối tượng nào, ứng dụng trong nuôi trồng, nông nghiệp để kiểm soát sự phát triển của vật nuôi, cây trồng.
Đối với các lĩnh vực như cơ điện và xây dựng, biên độ nhiệt cũng có ảnh hưởng đáng kể đến các loại vật tư như thép hình, thanh U, giá đỡ, thang máng cáp,... chúng tác động đến sự co giãn nhiệt, độ bền và tuổi thọ của các cấu trúc. Sự giãn nở và co lại liên tục khi nhiệt độ thay đổi sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định kích thước của vật liệu. Những loại vật liệu có độ ổn định kích thước tốt sẽ ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ, giảm thiểu nguy cơ nứt, cong vênh hoặc biến dạng.
Chính vì vậy trong xây dựng, đặc biệt là các công trình lớn, các kết cấu cầu đường, đòi hỏi các kỹ sư phải tính toán kỹ lưỡng khi thiết kế và lựa chọn vật liệu để đảm bảo chịu được sự giãn nở nhiệt, vận hành an toàn và hiệu quả.
2. Cách tính biên độ nhiệt
Dựa vào sự chênh lệch nhiệt độ, ta có cách tính biên độ nhiệt theo công thức cụ thể như sau:
A = Tmax – Tmin
Trong đó:
- A: là biên độ nhiệt độ (℃)
- Tmax: Nhiệt độ cao nhất (℃)
- Tmin: Nhiệt độ thấp nhất (℃)
Lưu ý: Nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ thấp nhất quan trắc được trong một khoảng thời gian (ngày, tháng, hoặc năm)
Và từ công thức tổng quát trên, ta có thể vận dụng linh hoạt vào tính biên độ nhiệt trong ngày, tháng, năm theo nhu cầu.
Biên độ nhiệt được tính dựa vào sự chênh lệch nhiệt độ
3. Phân loại biên độ nhiệt
3.1. Biên độ nhiệt theo ngày
Biên độ nhiệt độ ngày phụ thuộc vào trạng thái thời tiết của ngày hôm đó. Thông thường nếu trời quang mây, có nắng thì biên độ nhiệt sẽ cao hơn và ngược lại, trời nhiều mây hoặc có mưa thì biên độ nhiệt sẽ thấp hơn.
Nhiệt độ không khí đạt mức cao nhất trong ngày thường vào khoảng 13-14h, của mặt đất là 13h (thường sớm hơn nhiệt độ không khí). Và nhiệt độ thấp nhất thường rơi vào trước lúc mặt trời mọc.
3.2. Biên độ nhiệt trung bình tháng
Biên độ nhiệt độ trung bình tháng là kết quả hiệu số giữa nhiệt độ trung bình cao nhất và nhiệt độ trung bình thấp nhất trong một tháng. Được tính theo công thức:
ATBT = TmaxTBT – TminTBT
Trong đó:
- ATBT: Biên độ nhiệt độ trung bình tháng
- Tmax TBT: Nhiệt độ trung bình cao nhất tháng
- Tmax TBT: nhiệt độ trung bình thấp nhất tháng
Biên độ nhiệt tháng thường có giá trị lớn nhất vào mùa Hè, nhỏ nhất vào mùa Đông. Riêng tại khu vực miền Bắc, biên độ nhiệt thường có giá trị lớn nhất là vào cuối Thu và đầu Đông.
3.3. Biên độ nhiệt trung bình năm
Cũng tương tự như các loại biên độ nhiệt khác, biên độ nhiệt trung bình năm được xác định bằng giá trị nhiệt độ trung bình cao nhất của năm trừ đi nhiệt độ trung bình thấp nhất của năm.
ATBN = TmaxTBN – TminTBN
Trong đó:
- ATBN: Biên độ nhiệt độ trung bình tháng
- Tmax TBN: Nhiệt độ trung bình cao nhất tháng
- Tmax TBN: nhiệt độ trung bình thấp nhất tháng
Biên độ nhiệt trung bình năm được dùng để đánh giá sự thay đổi thời tiết giữa các năm, dự đoán sự thay đổi khí hậu của từng vùng địa lý.
>>> Ở vùng địa lý có biên độ nhiệt trung bình năm càng lớn thì những loại vật liệu xây dựng, cơ điện càng cần được lựa chọn kỹ lưỡng hơn. Với các công trình cầu đường, kết cấu nhà thép tiền chế cần sử dụng thép hình, nếu bạn đang tìm kiếm sản phẩm chất lượng, bền bỉ với thời gian, mời tham khảo thêm tại:
Nhà máy gia công thép hình số lượng lớn - Giá tốt tận xưởng
3.4. Biên độ nhiệt tuyệt đối
Là sự chênh lệch nhiệt độ cao nhất và thấp nhất trong một khoảng thời gian, là những chỉ tiêu để có thể đánh giá được sự biến động lớn nhất của nhiệt độ ở trong một khoảng thời gian. Nó phụ thuộc lớn vào các trạng thái thời tiết, địa hình, vùng khí hậu,...
4. Những yếu tố ảnh hưởng đến biên độ nhiệt
Biên độ nhiệt độ là khía cạnh có ý nghĩa quan trọng phản ánh đặc điểm khí hậu của vùng miền, chúng phụ thuộc và chịu ảnh hưởng bởi sự tương tác với các yếu tố môi trường khác như:
- Mùa và thời gian trong năm: Do sự biến đổi trong lượng bức xạ mặt trời mà Trái Đất nhận được vào từng thời điểm trong năm mà hình thành nên sự biến đổi khí hậu giữa các mùa trong năm.
- Địa hình và điều kiện môi trường: Biên độ nhiệt thay đổi giữa các địa hình khác nhau, ví dụ, khu vực núi cao có sự chênh lệch nhiệt độ lớn so với đồng bằng. Cây cối giúp giảm thiểu biên độ nhiệt, khiến khu vực có cây xanh dày đặc mát mẻ hơn so với những khu vực ít cây hoặc đô thị.
- Vị trí địa lý: Biên độ nhiệt ổn định hơn ở các khu vực gần xích đạo và trở nên biến động hơn ở xa xích đạo.
- Miền núi và ven biển: So với các khu vực ven biển, miền núi thường có biên độ nhiệt lớn hơn do khả năng điều hòa nhiệt của hơi nước. Các khu vực lục địa xa xôi thường có dải biên độ nhiệt rộng hơn, mùa đông lạnh giá hơn và mùa hè oi bức hơn.
Ví dụ về sự chênh lệch biên độ nhiệt giữa các vùng miền ta có thể thấy như tại miền Bắc nước ta có sự dao động nhiệt độ trung bình hàng tháng từ 4-11℃ tùy thuộc vào vị trí, cụ thể:
- Vùng ven biển Bắc Bộ có biên độ nhiệt thấp nhất trong tháng 2 và tháng 3 (ở mức dưới 4℃) và đạt mức cao nhất vào tháng 10 và 11 (gần 7℃).
- Vùng Tây Bắc ghi nhận biên độ nhiệt lớn nhất, từ 8 – 15℃.
Biên độ nhiệt chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố vị trí địa lý
>> Trong các lĩnh vực xây dựng và cơ điện, biên độ nhiệt chính là cơ sở để các đơn vị sản xuất ra những vật liệu có khả năng thích ứng tốt với các môi trường khác nhau. Các vật liệu như thép hình, bulong, ty ren,... có biên độ chịu nhiệt phụ thuộc vào loại vật liệu chế tạo cũng như quy trình xử lý nhiệt và phủ bề mặt mà chúng trải qua.
Ví dụ với các loại thép hình U,I,H,V,L,... được chế tạo từ vật liệu thép carbon, chúng có thể chịu được nhiệt độ lên đến khoảng 500°C trước khi bắt đầu mất đi tính chất cơ học.
Nhìn chung, biên độ nhiệt có ảnh hưởng rộng rãi đến lựa chọn, thiết kế, và sử dụng các vật tư cơ điện và xây dựng. Để đảm bảo an toàn, hiệu quả và tuổi thọ của các công trình, việc hiểu và tính toán tác động của biên độ nhiệt là vô cùng quan trọng.
Thép hình với khả năng chịu được biên độ nhiệt lớn
Thép hình Thịnh Phát chất lượng cao
Tại Thịnh Phát những loại vật tư như thép hình, bulong, ty ren, thanh chống đa năng,... ngoài được chế tạo từ vật liệu thép có cơ tính tốt, còn được gia cố thêm lớp mạ kẽm điện phân/mạ kẽm nhúng nóng giúp gia tăng độ bền và khả năng chịu lực, chịu nhiệt cho các vật tư.
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các loại thép hình Thịnh Phát hay bất kỳ loại vật tư nào, liên hệ nhanh với đội ngũ hỗ trợ theo thông tin dưới đây để được hỗ trợ!
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG THỊNH PHÁT
Sản xuất vật tư phụ trợ cơ điện từ năm 2005
Trụ sở chính & Nhà máy 1: Lô 5, Yên Phúc, CCN Biên Giang, Phường Biên Giang, Quận Hà Đông, TP. Hà Nội
CN phía Nam: 300B/2, đường ĐT 743, khu phố 1B, P.An Phú, TP.Thuận An, Bình Dương
Nhà máy 2: Lô CN 3-1, CCN Yên Dương, Ý Yên, Nam Định
Hotline: 0936 014 066
Email: info@thinhphatict.com
