خطوات الاستخدام
الخطوة الأولى: أدخل قيمة الارتفاع (h) بالقدم في حقل الإدخال المخصص. تأكد من استخدام الوحدة الصحيحة (القدم) لأن المعادلة مصممة للارتفاعات المقاسة بالأقدام. إذا كان لديك ارتفاع بالمتر، يمكنك تحويله إلى قدم بضرب القيمة في 3.28084.
الخطوة الثانية: بمجرد إدخال الارتفاع، ستقوم الحاسبة تلقائياً بحساب درجة حرارة ISA باستخدام المعادلة T = 15 - 1.98 × (h / 1000). هذه المعادلة تمثل نموذج الغلاف الجوي المعياري الدولي (ISA) الذي يفترض أن درجة الحرارة عند سطح البحر هي 15°C وتنخفض بمعدل 1.98°C لكل 1000 قدم من الارتفاع. الرقم 1.98 هو متوسط معدل النقصان الحراري (lapse rate) في الغلاف الجوي المعياري.
الخطوة الثالثة: النتيجة المعروضة هي درجة حرارة ISA بالدرجات المئوية. هذه القيمة تمثل درجة الحرارة المعيارية المتوقعة عند ذلك الارتفاع في ظروف جوية قياسية. يمكنك استخدام هذه القيمة للمقارنة مع درجة الحرارة الفعلية لمعرفة مدى انحراف الظروف الجوية الحقيقية عن المعيار، وهو أمر بالغ الأهمية في حسابات أداء الطائرات مثل كثافة الهواء وقوة المحرك.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على حرارة ISA بخطوات الحل كاملة.
الحل
لحساب درجة حرارة ISA على ارتفاع 10,000 قدم، نستخدم المعادلة: T = 15 - 1.98 × (h/1000). نعوض h = 10000: T = 15 - 1.98 × (10000/1000) = 15 - 1.98 × 10 = 15 - 19.8 = -4.8°C. هذا يعني أن درجة الحرارة المعيارية على ارتفاع 10,000 قدم هي -4.8 درجة مئوية. هذا الانخفاض الكبير في درجة الحرارة يعكس القاعدة العامة أن درجة الحرارة تنخفض مع زيادة الارتفاع. في الطيران، هذه القيمة مهمة لأنها تؤثر على كثافة الهواء، وبالتالي على قوة الرفع وأداء المحرك.
الحل
أولاً، على ارتفاع 5000 قدم: T = 15 - 1.98 × (5000/1000) = 15 - 1.98 × 5 = 15 - 9.9 = 5.1°C. ثانياً، على ارتفاع 20,000 قدم: T = 15 - 1.98 × (20000/1000) = 15 - 1.98 × 20 = 15 - 39.6 = -24.6°C. نلاحظ أن درجة الحرارة تنخفض كلما زاد الارتفاع بمعدل ثابت. هذا المعدل الثابت (1.98°C لكل 1000 قدم) هو معدل الانخفاض الحراري القياسي البيئي في نموذج ISA، ويكافئ 6.5 كلفن لكل كيلومتر؛ وهو متوسط مُبسَّط للغلاف الجوي وليس معدل الانخفاض الجافّ الأديباتي (الذي يبلغ نحو 3°C لكل 1000 قدم أو 9.8 كلفن/كم لكتلة هواء غير مشبعة تصعد). في الواقع تختلف القيم الفعلية بسبب الرطوبة والظروف الجوية الأخرى.