晴れた日にビーチに行ったことがありますか?晴れた日には、ビーチではいつも海から陸に向かって風が吹いています。なぜビーチではいつも風が吹いているのでしょうか?また、なぜ日中は海風(海から陸に向かって吹く風)が吹き、夜は陸風(陸から海に向かって吹く風)が吹くのでしょうか?雨季にはなぜ雲が山の斜面に降りてくるのでしょうか?なぜ風は涼しく感じるのでしょうか?これらの質問への答えは、陸と海の比熱、膨張、 密度 対流による熱伝達(熱伝達このトピックをしっかり正しく理解することで、上記の質問だけでなく、今後生じるかもしれない他の質問にも答えることができるようになります。
伝導による熱伝達 通常、固体物体内、または固体物体から液体物体(液体物体から固体物体)または固体物体から気体物体(気体物体から固体物体)の間で発生します。一方、 対流による熱伝達 通常、液体(例:水)や気体(例:空気)で発生する。
対流熱伝達とは、物質の移動を伴う熱伝達のことです。対流熱伝達をよりよく理解するために、火を使って水を加熱する例を考えてみましょう。容器内の水を火で加熱すると、熱は伝導と放射によって火(高温)から容器(低温)へと移動します。次に、熱は伝導によって容器(高温)から容器付近の水(低温)へと移動します。 熱 原因 スーフ 容器付近の水位が上昇します。水温の上昇は、水が膨張したり、水の体積が増加したりすることにつながります。水の体積が増加するため、 密度 水は減少します。容器の底に近い水は、その上の水よりも温度が高いです。言い換えれば、容器の底に近い水は体積が大きく密度が小さく、その上の水は体積が小さく密度が大きくなっています。この密度の違いにより、密度が大きい容器表面の水は下へ、密度が小さい容器底に近い水は上へと移動します。このプロセスは、容器内のすべての水が同じ温度になるまで続きます(気圧が1気圧の場合、容器内の水は蒸発します。つまり、100℃で沸騰します)。 oC)。
陸風と海風の発生には、伝導と対流による熱伝達も関係しています。陸地の比熱(固体の比熱)は海水よりも低いため、陸地は日光にさらされるとより早く温まり、夜間にはより早く冷えます。陸地がより早く温まると、その上の空気も温まります(熱は伝導によって陸地から空気へ伝わります)。余分な熱を受け取った空気の温度が上昇し、空気は膨張します。その結果、空気の密度は低下します。逆に、海水の温度は低いため、海面上の空気も陸地上の空気よりも低温です。海面付近の空気は低温であるため、密度が高くなります。この空気密度の差により、海面付近の空気は陸地に向かって移動し、その上の空気を押し上げます。地球の表面から遠ざかるほど、地球の重力が減少するため、生成される空気の量は少なくなります。空気の量が減少するため、気圧も低下します。陸地の上空を上昇する暖かい空気は、地表から遠ざかるほど気圧が低くなるため、冷えていきます。冷えた空気は再び下降しますが、陸地ではなく、より温度の低い海面に向かって移動します。このプロセスは絶えず繰り返され、海から陸地への空気の流れを生み出します。つまり、海面付近の空気は陸地に向かって移動し、陸地付近の空気は上昇し、その上の空気は海面に向かって移動するのです。
なぜ煙は常に上向きに上昇するのか?
煙は周囲の空気よりも温度が高いため上昇します。温度が高いと、煙の体積は増加し、密度は減少します。煙の密度が低いため、周囲の空気圧に比べて煙の圧力は低くなります。周囲の空気は煙を押し上げます。
雨季に雲が下降するのはなぜでしょうか?雨季には雲に多くの水蒸気が含まれるため、密度が高くなります。水蒸気を多く含み密度が高い雲は、周囲の空気の密度が雲と同じ場所に向かって下降するのです。