Рассчитайте высоту сухой адиабатической атмосферы для Венеры, Земли и Марса.

256

406

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

goe1

Другие предметы

4,6(8 оценок)

В адиабатической атмосфере отсутствует обмен тепла между различными ее частями. Так, для одного моля газа с объемом V уравнение теплового баланса будет выглядеть следующим образом:

Здесь P - давление, T - температура, R - универсальная газовая постоянная, i - число механических степеней свободы молекулы. Если газ поднимается наверх, он расширяется и совершает работу, но при этом охлаждается, в итоге не передавая тепло окружающей атмосфере. Поэтому в адиабатических условиях температура уменьшается с высотой.

По условию задачи атмосфера сухая, и можно считать, что она состоит из идеального газа. В этом случае изменения давления, объема и температуры одного моля газа связаны соотношением:

ΔPV + PΔV = RΔT.

Изменение давления АР связано с изменением высоты А/г:

ΔP = −ρ gΔh.

Здесь р - плотность газа, g - ускорение свободного падения. Подставляя эту связь в уравнение идеального газа, выражая изменение объема AFro адиабатического уравнения, получаем:

Рассчитайте высоту сухой адиабатической атмосферы

Произведение плотности и молярного объема есть молярная масса газа \х. В результате мы приходим к выражению для сухого адиабатического градиента температуры:

Высота сухой адиабатической атмосферы - это высота, на которой температура такой атмосферы обращается в ноль:

Здесь T₀ - температура атмосферы у поверхности планеты.

Рассчитаем сначала высоту адиабатической атмосферы для Земли. Ускорение свободного падения на Земле равно 9.81 м/с², молярная масса - 0.029 кг/моль. Атмосфера состоит в основномиз двухатомных молекул, для которых i = 5. Сухой адиабатический градиент температуры получается равным -0.0098 K/м. Температура у поверхности Земли составляет в среднем 290 K, и высота адиабатической атмосферы равна 29.6 км.

Атмосферы Венеры и Марса состоят в основном из углекислого газа, молярная масса равна 0.044 кг/моль, а число i близко к 6. Ускорение свободного падения у поверхности Венеры равно 8.87 м/с², температура составляет 700 K. Адиабатический градиент получается равным -0.012 K/м, а высота сухой адиабатической атмосферы - около 60 км. Для Марса, при ускорении свободного падения 3.71 м/с2 и температуре поверхности 220 K получаем величину градиента -0.005 K/м и высоту сухой адиабатической атмосферы 45 км.

Разумеется, атмосферы планет не являются адиабатическими. Полученные величины фактически являются ограничениями на высоту тропосфер планет, где наблюдаются похожие условия - температура уменьшается с высотой

KittyClab

Другие предметы

4,4(92 оценок)

Смотри(смотр) как роща зеленеет (зелень, зеленый) палящим(палит) солнцем облита а в ней какою негой веет от каждого её листа! (лист) войдем и сядем под корнями(корень) дерев(дерево) поимых родником( там где обвеянный их мглами он шепчет в сумраке(мрак) немом(нем)

Реши свою проблему, спроси otvet5GPT

Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно

Задай свой вопрос

Популярно: Другие предметы

Есть вопросы?

Как otvet5GPT работает?

otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса.
Сколько это стоит?

Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны.
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?

Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое!
В чем отличия от ChatGPT?

otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.