我需要你帮我处理潜热和感热。附注:我已经浏览了所有维基百科和其他页面上的相变和温度变化。
我的问题是:如果有对流,它会把热量从表面带走,吸收的热量是潜在的还是显热的几率是多少?
蒸发也是对流,传热也是对流,那么感热和潜热在这个故事中处于什么位置呢?
江南体育网页版地球科学堆栈交换是一个为那些江南电子竞技平台对地质学、气象学、海洋学和环境科学感兴趣的人提供的问答网站。注册只需要一分钟。
注册加入这个社区吧首先是一些定义:
潜热在系统温度保持恒定的过程中,离开或进入系统的热量。相变是潜热离开(放热)或进入(吸热)系统的主要例子。冰在恒定温度下融化(吸热),水结冰(放热)。显热是当系统温度变化时进入或离开系统的热量。加热或冷却水是涉及感热的情况。两个系统之间的所有热流都需要两个系统之间的温差。对流是两个系统之间通过质量运动产生的热流。另外两个热流是传导而且辐射.
现在来看看问题:
在相变过程中,系统的温度保持不变。获得或损失的热量称为潜热。要使液体汽化,我们必须提供热量。因此蒸发是吸热的(热量进入系统)。为了让热量进入系统,我们必须使周围环境的温度更高。否则热量就不会流动。热流的过程可以是三种模式中的任何一种。我们可以把锅里的一锅水放在电加热器上,实现从燃烧器到锅再到水的传导。我们可以设置用吹风机将热空气吹过锅,实现从空气到锅的(强制)对流。最后,我们可以将锅子置于发光的电炉上方一小段距离,实现电炉对锅子的辐射。
相比之下,假设有一天室外温度低于冰点,空气静止。院子里的鸭池没有被冻住。很明显,这里的水温高于冰点。我们应该跳进鸭池里热身吗?当然不是!静止水的自然对流系数高于静止空气的自然对流系数(这种差异只在流动水和流动空气中变得更大)。在同样的温度下,水通过对流从我们身上吸收热量的速度比空气更快,我们的体温比我们站在静止的空气中下降得更快。此外,虽然水的传导系数比空气的传导系数大,但流体中的主要传热是对流,即使在停滞情况下也是如此。当我们的体温下降时,流出身体的热量就是感热。
有时在气象学中,至少在美国,我们称之为雷暴对流,这可能会让术语有点混乱。
有潮湿的对流(例如,风暴)和对流干燥(例如,上升暖气流)。感热(和/或动力过程,如方面,地形抬升,或正涡度平流随高度增加)启动上升运动以开始这种对流。所有的空气都有水分,只是在湿对流中,有潜热随后作为最初上升空气的副产品变得重要起来,结果就变成了湿的东西!
如果大气足够湿润,那么升力就足以到达拼箱...然后在上升的空气中,水蒸气将开始冷凝/存款...从而将潜热释放到空气中…而这些额外的能量会帮助空气进一步上升(因为它会使空气比周围的空气更温暖(因此密度更小))。
所以对流本身是一个合理的过程,基本上是温暖的空气上升到较冷的空气。
但凝结雨滴(或其他降水形成)释放的潜热会增加额外的有助于空气对流的能量,对雷暴中强上升气流的形成至关重要。
对流向上吸收的初始能量。一般会来自感热。这是因为唯一能给大气增加能量的潜热传递形式……将冷凝/冻结/沉积.但这些基本上只发生在正在冷却的空气中……因为温度下降是使空气迅速接近饱和的最有效方法。
如果近地表空气经历冷却,它通常无法上升。
确实有一次是近地空气层的凝结/沉积:向黎明.由于表面空气层通过传导失去能量寒冷的地面.
(请注意,在气象学中,虽然所有不同温度的空气运动都可以被合理地称为对流……我们通常也主要在垂直运动方面使用这个术语。气团的水平运动称为水平运动平流.但平流当然也能移动能量,只是通常是由不同的大气过程驱动的)