To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
PRZEMIANY ADIABATYCZNE Zmiany temperatury powietrza w troposferze są zależne przede wszystkim od czynników zewnętrznych. Niezależnie od tych zmian, w atmosferze mogą również zachodzić zmiany temperatury bez wymiany ciepła z otoczeniem – są to PRZEMIANY ADIABATYCZNE. Proces adiabatycznej zmiany temperatury powietrza opisuje pierwsza zasada termodynamiki . Zgodnie z tą zasadą, zmiana energii wewnętrznej układu (np. pewnej objętości gazu) podczas procesu termodynamicznego równa jest sumie zmian ilości ciepła i pracy doprowadzanych lub odprowadzanych z tego układu: dQ = cv * dT + A * p * dv , (1.1) gdzie: dQ – przyrost ciepła // cv – ciepło właściwe przy stałej objętości // A – cieplny równoważnik pracy // p – ciśnienie // dT , dv – przyrosty temperatury i objętości właściwej. Ponieważ w procesie adiabatycznym dQ = 0, otrzymuje się równanie: Cv * dT + A * p * dv = 0 . (1.2) Wynika z niego, że rozprężanie, czyli praca wykonana przeciw zewnętrznym siłom ciśnienia odbywa się kosztem energii wewnętrznej objętości gazu. Natomiast sprężanie gazu, czyli praca wykonana kosztem sił ciśnienia zewnętrznego wiąże się ze wzrostem energii wewnętrznej. Przekształcając i całkując równanie (1.2) otrzymuje się równanie Poissona, wyrażające zależność między ciśnieniem i temperaturą: gdzie: To , po - temperatura i ciśnienie na początku procesu, T , p - temperatura i ciśnienie na końcu procesu, oraz wykładnik Uwzględniając ponadto równanie stanu gazu doskonałego, można otrzymać wyrażenie na gradient suchoadiabatyczny temperatury γ s (czyli wartość zmiany temperatury dT odpowiadającą zmianie wysokości dz ): gdzie: γ s = 0,98 − gradient suchoadiabatyczny temperatury, R − uniwersalna stała gazowa, n = cp / cv ≈ 1,41 cv − ciepło właściwe powietrza przy stałej objętości, cp − ciepło właściwe powietrza przy stałym ciśnieniu, g − przyspieszenie ziemskie. Jeżeli zmiany temperatury zachodzą w powietrzu suchym lub nienasyconym, to proces nazywamy suchoadiabatycznym , jeżeli w powietrzu nasyconym parą wodną – wilgotno adiabatycznym .
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)