1. Tsanangudzo yekutamiswa kwekupisa nemwaranzi
Zvinonzwa sei kana ukapfeka mbatya nhema pazuva rinopisa, kana kuti uri kurovedza muviri riini masikati? Zvichienderana nepaunopfeka mbatya chena? Kana ukapfeka mbatya nhema masikati, unonzwa kupisa. Sei zvakadaro? Daro riri pakati pezuva nenyika mangwanani rakafanana nedaro riri pakati pezuva nenyika masikati nemanheru. Saka sei mangwanani nemanheru zvichitonhora, zvichipisa zvakanyanya masikati? Mhinduro dzemibvunzo iyi dzine chekuita nekufambiswa kwekupisa nemwaranzi.
Kutamiswa kwekupisa nemwaranzi kutamiswa kwekupisa muchimiro chemafungu emagetsi. Mienzaniso yekutamiswa kwekupisa nemwaranzi kudziya kwemuviri wako kana uri pedyo nechoto uye kutamiswa kwekupisa kubva kuzuva kuenda panyika. Zuva rine tembiricha yakakwira (inenge 6000 Kelvin), nepo pasi rine tembiricha yakaderera. Musiyano wetembiricha pakati pezuva nenyika unokonzera kuti kupisa kubve kuzuva (tembiricha yakakwira) kuenda panyika (tembiricha yakaderera). Kana kutamiswa kwekupisa kubva kuzuva kuenda panyika kuchida mumiririri kana kuti medium, sezvo kutamiswa kwekupisa nekufambisa uye convection, kupisa hakugone kusvika panyika; kupisa kunofanira kupfuura nemuchina wevacuum (kana kuti pasina chinhu). Kana pasina kupisa kubva kuzuva, hupenyu panyika hahuzombovipo nekuti hupenyu hunoda simba kubva kuzuva.
Mumwe muenzaniso wekufambiswa kwekupisa nemwaranzi kupisa kunonzwa kana tiri pedyo nemurazvo. Kupisa kwatinonzwa hakukonzerwi nemhepo inopisa zvakanyanya nekuda kwemurazvo. Sezvakatsanangurwa kare, mhepo inopisa inokura zvekuti huwandu hwemhepo hunoderera. Nekuda kweizvozvo, mhepo ine huwandu hwakaderera inofamba yakatwasuka kumusoro, isingafambi yakatwasuka ichienda kwatiri. Muviri wedu unonzwa uchidziya kana kupisa kana uri pedyo nemurazvo nekuti kupisa kunofamba nenzira yemwaranzi kubva mumurazvo (tembiricha yakakwira) kuenda kumuviri wedu (tembiricha yakaderera).
Kutamiswa kwekupisa nemwaranzi kwakasiyana zvishoma kana tichienzanisa nekutamiswa kwekupisa nekufambisa uye kutenderera. Kutamiswa kwekupisa nekufambisa uye kutenderera kunoitika kana zvinhu zvine musiyano wekupisa zvikabatana. Kune rumwe rutivi, kutamiswa kwekupisa nemwaranzi kunogona kuitika pasina kubata.
2. Kuenzanisa kwekufambiswa kwekupisa nemwaranzi
Mwero wekupfuudzwa kwekupisa nemwaranzi unoenderana nenzvimbo yechinhu uye tembiricha yakakwana (Kelvin Scale) yechinhu chacho. Zvinhu zvine nzvimbo yakakura zvine mwero wekupfuudzwa kwekupisa wakakwira kupfuura zvinhu zvine nzvimbo diki.
Saizvozvowo, zvinhu zvine tembiricha ye2000 Kelvin, semuenzaniso, zvine mwero wekuchinjisa kupisa we24 = 16 zvakapetwa kupfuura zvinhu zvine tembiricha ye1000 Kelvin. Mhedzisiro iyi yakawanikwa naJosef Stefan muna 1879 uye yakatorwa naLudwig Boltzmann makore angangoita mashanu gare gare.
Q = kupisa, t = nguva, A = nzvimbo yepamusoro yechinhu (m 2 ), T = tembiricha yakakwana yechinhu (K) e = emissivity (nhamba isina dhimension ine saizi inotangira pa0 kusvika 1), σ = 5.67 x 10 -8 W/m 2 .K 4 (Universal constant. Inonziwo Stefan-Boltzmann constant), Q/t = mwero wekufambiswa kwekupisa nemwaranzi
Zvinhu zvine nzvimbo dzakasviba (dema) zvine emissivity iri pedyo ne1, nepo zvinhu zvine ruvara rwakajeka zvine emissivity iri pedyo ne0. Kana emissivity yechinhu (e inosvika 1), mwero wekupisa unoburitswa nechinhu wacho unowedzera. Kusiyana neizvi, kana emissivity iri diki (e inosvika 0), mwero wekupisa unoburitswa ushoma. Tinogona kutaura kuti zvinhu zvine ruvara rwakasviba (dema) zvinowanzoburitsa kupisa kwakawanda kupfuura zvinhu zvine ruvara rwakajeka (chena).
Huwandu hwekubuda kwemhepo hunoratidza kugona kwechinhu kuburitsa kupisa, asiwo kugona kwechinhu kupinza kupisa kunoburitswa nezvimwe zvinhu. Zvinhu zvine kuburitsa kupisa kuri pedyo ne1 (zvinhu zvine ruvara rwerima) zvinotora kupisa kwese kunoburitswa pazviri. Chikamu chidiki chete ndicho chinoonekwa. Kusiyana neizvi, zvinhu zvine kuburitsa kupisa kuri pedyo ne0 (zvinhu zvine ruvara rwechiedza) zvinotora kupisa kudiki kunoburitswa pazviri. Kupisa kwakawanda kunoonekwa nechinhu. Chinhu chinotora kupisa kwese kunoburitswa pachiri chine kuburitsa kupisa = 1. Rudzi urwu rwechinhu runozivikanwa se "chinhu chitema." Izwi rekuti chinhu chitema haritsananguri kuti zvinhu zvitema, asi rinotsanangura kugona kwezvinhu kupinza kupisa kwese kunoburitswa pazviri.
3. Mwero wekupisa unoburitswa nezuva
Zvichibva pakuverenga (zvichienderana nechokwadi), zvakaonekwa kuti paive nekupisa kwe1350 Joules pasekondi pa square mita kwaifamba kubva kuzuva kuenda panyika. Pazuva rakajeka (pasina makore), pane kupisa kwe1000 Joules pasekondi pa square mita kunosvika pamusoro penyika. Pazuva rine zuva (makore mazhinji), inenge 70% yekupisa inotorwa nemhepo yepasi, 30% chete yekupisa inosvika pamusoro penyika. Hukuru hwekupisa hunonyangarika mumhepo yepasi hunoenderana nemakore akawanda kana mashoma. Huwandu hwekupisa hwe1350 Joules pasekondi pa square mita hunozivikanwa se solar constant . Nekuti Joules pa sekondi (J/s) = Watts, saka tinogona kunyorazve solar constant kuita 1350 Watts pa square mita = 1350 W/m 2
Kana kupisa kunoburitswa nezuva kwasvika pamusoro penyika, kupisa kunotorwa nenyika nezvinhu zviri pamusoro penyika. Kuwanda kwekutorwa kwekupisa kunoenderana nekubuda kwechinhu (e) panzvimbo yacho, nzvimbo yepamusoro pechinhu chacho uye kona inoumbwa nezuva ine mutsetse wakatarisana nepamusoro pechinhu chacho.
Information:
Q/t = mwero wekupinza kupisa, 1000 W/m2 = simba rezuva risingaperi, e = kuburitsa kwechinhu, A = nzvimbo yepamusoro pechinhu, θ = kona inoumbwa nezuva ine mitsetse yakatarisana nepamusoro pechinhu,
A cos θ = nzvimbo inoshanda (nzvimbo yepamusoro yezvinhu yakatarisana nezuva)
Masikati, mwaranzi yezuva inofanana kana kuti inopindirana nemutsetse wakatarisana nepamusoro penyika (kona yakagadzirwa = 0).
Chiyero chepazasi chakagadzirwa = 0 o , saka, mwero wekupinza kupisa ndewekuti:
Mwero wekupinza kupisa (Q/t) wakanyanya kana kona yakagadzirwa nezuva ine mutsetse wakatarisana nepamusoro penyika = 0 o (cos 0 = 1). Kazhinji, izvi zvinoitika masikati, apo zuva rakatarisana nepamusoro penyika. Saka, hapana chikonzero chekushamisika kana chiedza chezuva chichipisa kupfuura mangwanani kana manheru. Mangwanani nemanheru, kona yakagadzirwa inenge iri pedyo ne90 o.
Kana kona yakagadzirwa iri 80 o , saka mwero wekupinza kupisa ndewekuti:
Mwero wekupinza kupisa (Q/t) mangwanani nemanheru wakaderera nekuti cos θ iri pedyo ne zero. Kana cos θ iri diki, mwero wekupinza kupisa wakaderera.
Pakunyura kwezuva pamucheto wekumadokero kana kuti pava kuda kukwira pamucheto wekumabvazuva, kona yakagadzirwa = 90 o.
Nekuti kona yakagadzirwa iri 90 o , mwero wekupinza kupisa ndewekuti:
Mwero wekupinza kupisa (Q/t) pakunyura kwezuva kana kuti pava kuda kukwira = 0.
