Почему температура воздуха понижается с высотой?
Господа, если вы разбираетесь в физике газов, объясните, пожалуйста, почему температура воздуха линейно понижается с увеличением высоты? (при условии отсутствия фазового перехода в атмосфере)
У меня есть только одно объяснение - переход кинетической энергии движения молекул газа в потенциальную. То есть молекула, двигаясь между соударениями, теряет энергию движения пропорционально увеличению собственной высоты. Если считать соударения молекул абсолютно упругими и предположить одинаковую их массу (70 процентов воздуха - азот), то при соударении происходит обмен векторами скорости и характер картины не меняется. Температура же есть мера средней кинетической энергии молекул, или, говоря кухонным языком, величина, пропорциональная квадратному корню из скорости. Поэтому потеря кинетической энергии и приводит к уменьшению температуры.
Так-то оно так, но гравитационное поле, в котором движутся молекулы - потенциальное и не совершает работы при движении молекулы по замкнутому контуру.
Что из всего этого следует? В теплоизолированном объеме газа при условии наличия потенциального поля (гравитация, электростатика на ионизированный газ и т.п.) должен самопроизвольно возникнуть и поддерживаться сколь угодно долго градиент средних скоростей и, как следствие, градиент температуры, направленный вдоль силовых линий потенциального поля.
НО! Это в чистом виде противоречит второму началу (закону) термодинамики, одна из формулировок которого свидетельствует о невозможности переноса тепла от менее нагретого к более нагретому телу. Мы же можем из имеющейся разности температур черпать энергию, то есть фактически использовать PPM 2 рода.
Объясните, пожалуйста, где я не прав.
Или решим мировую энергетическую проблему раз и навсегда! 😃
По чем трава для народа? где брал? 😁
Аффтар жжот, давай исчо! 😃
просил? получи:
Известно, что температура воздуха в атмосфере постепенно понижается с высотой. Это фундаментальное свойство любой газовой среды, находящейся в поле тяготения, и связано оно с тем, что воздух в атмосфере постоянно перемешивается и при своем движении вверх расширяется и охлаждается (поскольку давление падает с высотой), а при движении вниз, соответственно, нагревается. Градиент температуры Т’ выражается известной формулой: Т’ = - ( g / R0 )*[ ( x-1 ) / x ], где R0 = 287 Дж/кг, град - универсальная газовая постоянная, g - уско- рение свободного падения, х — коэффициент ади- абаты. Для двухатомного газа, каковым является воздух, х=1,4, следовательно, Т’=9,8 град/км. Полный перепад температуры составляет 70—80o и на высоте 12—15 км царит 50—60-градусный мороз.
есть такая таблица- стандартная атмосфера называется. там все формулы есть. что как считается. но на сколько я помню температура то с высотой как раз не постоянно уменьшается… после 11 км она увеличивается а вот с какой высоты снова начинает уменьшаться-не помню. порядка 40 или 50 км.
вот.
решим мировую энергетическую проблему раз и навсегда! 😃
Это уже было 😁 . Читай в книге А.Казанцева “Дар Каиссы”:
изобретение написать надо вместе: “Мягкая труба, надуваемая
вертикальным ветром, возникающим из-за разницы температур у вершины трубы и ее основания, который в состоянии вращать ветротурбину, что служит
использованию солнечной энергии”. Какое изящное инженерное решение!
Господа, если вы разбираетесь в физике газов, объясните, пожалуйста, почему температура воздуха линейно понижается с увеличением высоты? (при условии отсутствия фазового перехода в атмосфере)
Вспоминается старый анекдот, который заканчивается такими словами: “Так-то оно конечно так… Но, пожалуй, должен вам сказать… Случись чего… Так вот тебе и на!!!”
А за энергетическую проблему не парься, старик. Мы ее враз решим. Вот прямо на страницах АрСи Дизайна. Ща, только в носу поковыряем для важности…
Между прочим, на камчатке такие " электростанции" работают очень давно…
кладут трубу вдоль склона сопки, метров на 400- 500, внутри пара генераторов с турбинами… правда мощность у них не очень большая, несколько Квт, но для маленьких домов вполне хватает…
такие " электростанции" работают очень давно…
кладут трубу вдоль склона сопки, метров на 400- 500
Ага! А в Китае, как известно, энергетическую проблему решают следующим способом: на земле лежит эбонитовый столб длинною в несколько километров и китайцы ползают по нему в шелковых трусах…
To mikkap:
А вы не подумали, что воздух ,в основном, нагревается солнцем, но не напрямую: сначала солнечные лучи нагревают землю, воду, испарения различного происхождения и т.д.; потом все это путем теплопередачи нагревает воздух, который в свою очередь поднимается, постепенно охлаждаясь, затем тепло задерживается в облаках (парниковый еффект).
Замечали наверное при чистом, безоблачном небе, как остывает воздух за ночь. А выше, уже отдав порядочное кол-во теплоты, естественно он охлаждается сильнее. Далее, разрежаясь, еще теряет свою энергию.Это как раз и дает, в комплексе с вашим высказыванием такое охлаждение,ксати не линейное. Так что не зацикливайтесь на чистой физике и сухих однобоких утверждениях. Смотрите на мир шире. 😃 😎
To mikkap:
А вы не подумали, что воздух ,в основном, нагревается солнцем, но не напрямую: сначала солнечные лучи нагревают землю, воду, испарения различного происхождения и т.д.; потом все это путем теплопередачи нагревает воздух, который в свою очередь поднимается, постепенно охлаждаясь, затем тепло задерживается в облаках (парниковый еффект).
Замечали наверное при чистом, безоблачном небе, как остывает воздух за ночь. А выше, уже отдав порядочное кол-во теплоты, естественно он охлаждается сильнее. Далее, разрежаясь, еще теряет свою энергию.Это как раз и дает, в комплексе с вашим высказыванием такое охлаждение,ксати не линейное. Так что не зацикливайтесь на чистой физике и сухих однобоких утверждениях. Смотрите на мир шире. 😃 😎
а ты не подумал что аффтар прикалывается? 😃
Кстати иногда (в летнее время вечером ночью и ранним утром) есть интересное явление когда температура воздуха на высоте 50-100 метров выше на 3-5 градусов чем у земли и при этом есть четкая граница. Часто замечал когда вылетаеш на мотодельте утром после рассвета так на земле холодно, а начиная с определенной высоты воздух резко теплеет а при снижении ниже этой границы снова как в холодную воду окунаешся. Так что не всегда температура с высотой постоянно падает.
А теппературу вы меряли или основывались лишь на ощущениях?
Не мерял. Только по ощущениям. Но спрашивал у опытных людей. Они сказали что так и должно быть - это инверсия.
Я просто подумал, что ночью образуется конденсат от остывания атмосферы.
И за счет своей массы оседает внизу прижимаясь к земле. А как известно теплопроводность воздуха намного меньше чем у Н2О, следовательно кажется, что температура ниже, чем у сухого воздуха на высоте тех же 100.
Например попробуйте сравнить ощущения от 20 гр. воды и такой же температуры воздуха. Где будет теплее? 😉
интересное явление … на высоте 50-100 метров выше на 3-5 градусов чем у земли
Ночью холоднее, чем к днем по причине излучения в космос тепловой энергии нагретой поверхности Земли в длинноволновом ИК диапазоне. Теплопроволность воздуха низкая, поэтому близкие к поверхности слои воздуха успевают остыть от холодной земли, а более высокие - нет.
Для Tomahawk: автор не прикалывается 😃 . Я описал физическую модель причины возникновения градиента температуры. Она не совсем корректна, так как вычесленный по приведенным соображением градиент должен быть около 20 градусов на километр высоты, а он реально в 2,5 раза меньше.
х — коэффициент ади- абаты
Кто это: почтенный Ади-Абата?