Varför varm luft stiger?

Jimi Hammarström Juli 12, 2016 Vetenskap 33 0
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc
Luft i atmosfären är faktiskt inget annat än en soppa av ständigt rörliga molekyler. För energirörelse krävs. All energi på jorden åstadkommes av solljus, i form av fotoner. När fotoner når jordytan, jorden i sin tur avger fotoner tillbaka ut i atmosfären. Eftersom fotoner kommer i kontakt med molekylerna. Från det ögonblicket sker med samtliga av molekylerna. En kombination av gravitation och kinetisk energi elektroner säkerställer att så småningom tvingade uppvärmda luften stiger. Med andra ord, varför stigande varmluft egentligen?

Molekyler och fotoner

Atmosfären består främst av molekyler. En molekyl som består av atomer som är kemiskt bundna till varandra. En atom, såsom syre eller kol, har en kärna som omges av en negativt laddad moln av elektroner. Elektronerna som flyter i vissa energi banor runt kärnan. Högenergielektroner flyter i jobb när en atom innehåller mycket energi, och vice versa. Varje atom, molekyl och därför har energi banor med unika energivärden som elektroner kan flyta.
Energi på jorden erhålls från solljus, som består av fotoner. En foton är inget annat än ett litet paket av ljusenergi av en bestämd våglängd. Så snart som våglängden hos en foton som motsvarar energivärdet för en molekyl, kan fotonen absorberas. Med energin i fotonen en elektron av molekylen placeras i ett högre energiomloppsbana. Elektronen är i det ögonblicket i det exciterade tillståndet. Emellertid försöker en elektron alltid att nå sin lägsta energinivån, grundtillståndet. Elektroner kommer därför faller snabbt tillbaka till grundtillståndet. Dessutom är det emitteras en foton med samma energivärde som fotonen fångats på elektronen. På detta sätt, molekylerna förlorar energi. Eftersom molekylerna i det nedre skiktet i atmosfären utsätts ständigt för långvågiga fotoner på jorden, elektroner kommer också att ständigt sätta högre banor energi. Dessa molekyler får mer energi nät.

Kinetisk energi

Ovannämnda energi är i detta fall rörelseenergi. Kinetisk energi uttrycks i formeln: E = ½ ∙ m ∙ V²
  • E = kinetisk energi
  • M = massan
  • V = hastighet

Molekylerna få så netto mer kinetisk energi, när elektronerna flyter i högre banor energi. Eftersom massan av en molekyl inte ändras, måste molekylen ges en större hastighet. Detta är precis vad som händer; molekyler vid botten av atmosfären för att få en högre hastighet.
Temperaturen på luften bestäms av den genomsnittliga kinetiska energin i systemet. Med andra ord är temperaturen lika med eller proportionell mot rörelseenergi. Det handlar om den genomsnittliga energi, eftersom alla molekylerna inte rör sig med samma hastighet genom luften. Som ett resultat av långvågig strålning från jorden molekylerna komma in i undre skiktet i atmosfären mer kinetisk energi. Som ett resultat, därför, ökar också temperaturen hos detta luftskikt.

Densitet och allvar

Molekyler i atmosfären är i ständig rörelse och därmed också ständigt kolliderar med varandra. Vid en högre temperatur molekylerna gå snabbare, vilket kollisioner bli starkare och mer frekventa. På grund av den våldsamma skakningar ?? ?? av molekylerna skapar mer utrymme mellan molekylerna själva. Varje molekyl har ett tydligt behov mer utrymme att röra sig. Antalet molekyler per volym av luft i det undre skiktet minskar som följd. Med andra ord, densiteten hos det undre skiktet av luft minskar i förhållande till den svalare atmosfären ovanför. Ju högre temperaturen är, desto lägre är densiteten. Precis som alla material på jorden, är också luft i atmosfären, under förutsättning att tyngdkraften av jord. Gravity kommer att dra hårdare på materialet ?? ??, när densiteten eller massa är större.
Densiteten, och i detta fall, följaktligen massan, av kylaren luft under en större kraft gravitations än botten på den uppvärmda luftskiktet. Sval luft sjunker ?? ?? till jordytan, varvid den lättare, varmluft drivs ut uppåt. Detta är anledningen till att varm luft stiger. Denna vertikal, uppåtriktad rörelse av het luft kallas konvektion.
Kall
Som ett resultat av gravitation, är de flesta av molekylerna ligger nära jordytan. Antalet molekyler som minskar med höjden. Med andra ord, minskar lufttrycket med höjden. Det blir mindre luftmolekyler över en skiktet när luftskiktet stiger. På grund av förlisningen av kall luft, stiger den varma luften tvingas på. Den minskande lufttrycket vid höjd ger utrymme för den varma luften att expandera. För att stänga av luft kräver energi. Air är en dålig värmeledare. Det finns därför knappast någon värmeväxling mellan den uppåtstigande luften och den omgivande luftskiktet. Den varma luftskikt behöver för utsättning det själva ger den nödvändiga energin. Detta sker på bekostnad av den kinetiska energin av molekylerna. Den totala mängden droppar kinetiska energin hos luftskiktet. Som ett resultat, kyler luften skiktet.
  Like 0   Dislike 0
Kommentarer (0)
Inga kommentarer

Lägg till en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tecken kvar: 3000
captcha