To tylko jedna z 6 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Stosunki termiczne w glebie, właściwości cieplne
Zagadnienia:
- pojemność cieplna,
- przewodność cieplna, współczynnik przewodnictwa cieplnego,
- równanie przewodnictwa cieplnego,
- związek pojemności i przewodności cieplnej z wilgotnością gleby,
- przenoszenie i akumulacja ciepła w glebie,
- sinusoidalna charakterystyka zmian temperatury na powierzchni gleby
Cieplne właściwości gleby, pojemność cieplna
Stosunki termiczne w glebie kształtują się w wyniku procesów wymiany energii i masy zachodzących na powierzchni gleby oraz przenoszenia i zmian zawartości ciepła w profilu glebowym.
Właściwości te wykazują dużą zmienność w przestrzeni i czasie związaną ze zróżnicowaniem materiału glebowego a także ze zmianami stanu fizycznego pod wpływem różnych warunków (klimatyczne, zabiegi uprawowe
Pojemność cieplna Cv (objętościowa pojemność cieplna) - ilość ciepła potrzebna do ogrzania jednostkowej objętości (1m3) gleby o nienaruszonej strukturze o 1 K [JK-1] [Jm-3K-1]
C = c ρ
ρ - gęstość fazy stałej [gcm-3], c - pojemność właściwa [Jg-1K-1] (np. kwarc c = 0,71
Jg-1K-1)
W przypadku gleby, należy uznać , że występują trzy fazy, a wtedy C :
C = Xmcmρm + X0c0ρ0 + Xwcwρw
gdzie m - składniki mineralne, o - składniki organiczne, w - obj. zawartość wody
Objętościowa pojemność cieplna gleby
C = Xmcmρm + X0c0ρ0 + Xwcwρw
przyjmując: ρm = 2,65 g cm-3 , ρ0 = 1,3 g cm-3 , ρw = 1 g cm-3
cm = 0,71 J cm-3K-1 , c0 = 1,97 J cm-3K-1 , cw = 4,19 J cm-3K-1
Objętościowa pojemność cieplna gleby wynosi:
C = 1,89 Xm + 2,56 X0 + 4,19 Xw
przenoszenie i akumulacja ciepła w glebie
Przenoszenie ciepła w glebie odbywa się głów
(…)
… odbywa się zawsze od poziomu w którym temperatura jest wyższa do miejsca o temperaturze niższej
Wielkość przepływu zależna jest od gradientu temperatury (różnica temperatury T przypadającej na jednostkę odległości z.
Strumień ciepła
Ilość ciepła przepływająca przez daną powierzchnię w ciągu jednostki czasu nazywana jest strumieniem ciepła,
Gęstość tego strumienia (q) rozpatrując jednostkę pola tej powierzchni
wynosi:
Strumień ciepła (W m-2)
0
- 50
q T [W m-2]
z
0 50 100 150 o zachodzie
0,1
słońca
po północy
rano
w południe
Rozkład gęstości strumienia ciepła w warstwie ornej gleby luźnej
wartości dodatnie - kierunek od powierzchni w głąb
0,2
wg Kossowskiego
…
… w kierunku pionowym poprzez:
1) przewodzenie
2) promieniowanie
3) ruch wody i powietrza w przestrzeniach między cząsteczkami gleby (przy przesączaniu się wody pochodzącej z opadów atmosferycznych)
4) Ruch wody i powietrza spowodowany różnicami temperatury w profilu pionowym gleby (konwekcja)
5) Zmiany stanu skupienia wody w glebie (parowanie, kondensacja, zamarzanie i topnienie)
Ruch ciepła, przenoszenie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)