哇,@John附带了一个简单的答案。
我们的目标是找到
$ $ \压裂{dT} {dP} = \压裂{dT} {dz} \ cdot \压裂{dz} {dP} $ $
压力方程的失误:^ $ $ P = P_0 \ cdot e{- \压裂{z} {H}} $ $在哪里H = 8公里= 8000美元(标高)z美元是表面的高度。
我们区分这一次,得到:$ $ \压裂{dP} {dz} = \压裂{P_0} {H} e ^{- \压裂{z} {H}} $ $
因此,逆值$ $ dz = \压裂{dP \ cdot H} {P_0 \ cdot \ exp{- \压裂{z} {H}}} $ $$ $ \压裂{dz} {dP} = \压裂{H} {P_0 \ cdot e ^{- \压裂{z} {H}}} $ $
我们的价值是什么$ \压裂{dT} {dz} $吗?它仅仅是的直减率你提供:
$ $ \γ= \压裂{dT} {dz} = -6.5 \压裂{K}{公里}$ $\伽马美元。
从第一个方程得到dz美元和使用该我们将它插入重申的第二,要以上:
$ $ \压裂{dT} {dP} = - \压裂{H} {P_0 \ exp{- \压裂{z} {H}}} \ cdot 6.5 \ cdot 10 ^{3} \压裂{K} {m} $ $
但$ $ \压裂{dT} {dP} = \压裂{dT} {dz} \ cdot \压裂{dz} {dP} = \压裂{\伽马H} {P_0 \ cdot e ^{- \压裂{z} {H}}} $ $但不是我们有很神秘z美元我们不希望变量。所以,^ $ $ P = P_0 \ cdot e{- \压裂{z} {H}} $ $^ $ $ P = P_0 e{- \压裂{z} {H}} $ $和$ $ z = - h \ ln{\压裂{P} {P_0}} $ $
所以我们可以$ $ z = - h \ ln \压裂{P} {P_0} $ $我们插入z美元到我们的方程在$ \压裂{dT} {dP} $来方程和我们得到
$ $ \压裂{dT} {dP} = \压裂{H} {P_0 \ exp{- \压裂{z} {K}}} \ cdot 6.5 \ cdot 10 ^{3} \压裂{K} {m} = -6.5 \ cdot 10 ^{3} \压裂{\文本{K}}{\文本{m}} \压裂{H} {P} $ $在哪里H = 8000美元,所以$ $ \压裂{dT} {dP} = \压裂{-52 \文本{K}} {P} $ $$ $ \压裂{dT} {dP} = \压裂{\伽马H} {P} $ $在哪里$ P $是在帕斯卡的压力。
例如H = 8000 rm \ \,美元美元,为$ P = 500 hPa = 50000美元我们得到了$ \γ= 6.5 \ rm \ \压裂{K}{公里}$和$ \压裂{dP} {dT} = -1.04 \ cdot 10 ^{3} \压裂{K} {Pa} $,这是相当合理的。
注意:我发了这个答案来引导你,但我有一些错误,因为太大的结果rm 100 P = \ \, kPa $。与这个错误@JeopardyTempest试图帮助我,但是所以,我发现$ $ \压裂{dT} {dP} = 0.052 \ rm \ \压裂{K} {hPa} $ $和那我误将单位:是6.5美元\压裂{K}{公里}- > 6.5 \压裂{K} {m} $。@JeopardyTempest也给我压力的方程失效,显然大多数美国使用和有用的(我相信)足够近。