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.

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.