Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2: Термодинаміка

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    38003

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    • 2.1: Газові закони
      Розуміння атмосферної термодинаміки починається з газових законів, які ви дізналися в хімії. Оскільки ці закони настільки важливі, ми ще раз переглянемо їх тут і розмістимо їх у формах, особливо корисних для атмосферної науки. Ці закони будуть використовуватися знову і знову в багатьох інших областях атмосферної науки, включаючи фізику хмар, структуру атмосфери, динаміку, радіацію, прикордонний шар і навіть прогнозування.
    • 2.2: Структура тиску атмосфери - гідростатична рівновага
      Вертикальна структура тиску в атмосфері відіграє вирішальну роль у погоді та кліматі. Ми всі знаємо, що тиск зменшується з висотою, але чи знаєте ви, чому?
    • 2.3: Перший закон термодинаміки
      Перший закон термодинаміки розповідає нам, як враховувати енергію в будь-якій молекулярній системі, включаючи атмосферу. Як ми побачимо, поняття температури щільно пов'язане з поняттям енергії, а саме теплової енергії, але вони не однакові, оскільки існують інші форми енергії, якими можна обмінюватися тепловою енергією, наприклад механічна енергія або електрична енергія.
    • 2.4: Чим вище температура, тим товщі шар
      Розглянемо стовп повітря між двома поверхнями тиску. Якщо маса в колоні законсервована, то колонка з більшою середньою температурою буде менш щільною і займати більший обсяг і при цьому бути вище. Але тиск пов'язаний з вагою повітря над колоною і тому верхня поверхня тиску піднімається. Якщо температура колонки нижче, то притискна поверхня у верхній частині колони буде нижче.
    • 2.5: Адіабатичні процеси - шлях найменшого опору
      Поки що ми охопили процеси постійного об'єму (ізохорного) та постійного тиску (ізобарні). Існує третій процес, який дуже важливий в атмосфері - адіабатичний процес. Адіабатичний означає відсутність обміну енергією між повітряною посилкою та його середовищем: Q = 0.
    • 2.6: Стабільність та плавучість
      Ми знаємо, що повітряна посилка підніметься відносно навколишнього повітря при однаковому тиску, якщо щільність повітряної посилки буде меншою, ніж у навколишнього повітря. Різницю в щільності можна розрахувати за допомогою віртуальної температури, яка враховує різницю в питомій вологості в повітряній посилці і навколишньому повітрі, а також перепади температур.

    Мініатюра: Балон постійного тиску залишається висотою протягом тижнів на висоті 100 000 футів, щоб прилади в прикріпленій гондолі могли проводити довгострокові вимірювання. Кредит: Національний науковий об'єкт повітряної кулі, Палестина, Техас