ciepło utajone i senne to rodzaje energii uwalnianej lub absorbowanej w atmosferze. Ciepło utajone jest związane ze zmianami fazy między cieczami, gazami i ciałami stałymi. Ciepło Sensible jest związane ze zmianami temperatury gazu lub obiektu bez zmiany fazy.
Dlaczego mnie to obchodzi? Utajone ciepło uwalniane podczas każdej burzy zwiększa niestabilność w atmosferze, potencjalnie powodując ciężką pogodę. Ciepło Sensible powoduje zmianę temperatury w wyniku kontaktu z chłodniejszym lub cieplejszym powietrzem powierzchni.,
powinienem już znać: stabilność, ciśnienie, gęstość
rysunek A. Wykres ciepła utajonego autorstwa Chrisa Woodwarda
ciepło utajone to energia absorbowana lub uwalniana z substancji podczas zmiany fazy z gazu w ciecz lub ciało stałe lub odwrotnie. Jeśli substancja zmienia się z ciała stałego na ciecz, na przykład, substancja musi absorbować energię z otaczającego środowiska w celu rozłożenia cząsteczek na większą, bardziej płynną objętość., Jeśli substancja zmienia się z czegoś o niższej gęstości, jak gaz, w fazę o wyższej gęstości, jak ciecz, substancja wydziela energię, gdy cząsteczki zbliżają się do siebie i tracą energię z ruchu i wibracji.
na przykład, gdy woda jest gotowana nad piecem, energia jest absorbowana z elementu grzewczego i przechodzi do rozszerzania cząsteczek wody w gaz, znany jako para wodna. Gdy płynna woda jest umieszczana w tacach z kostkami lodu i umieszczana w zamrażarce, woda wydziela energię, gdy woda staje się stałym lodem., Energia ta jest usuwana przez system zamrażarki, aby utrzymać zamrażarkę w stanie zimnym.
para wodna jest gazem cieplarnianym znajdującym się w atmosferze i bardzo ważnym składnikiem powstawania chmur. Jeśli powietrze jest suche lub nienasycone, chmury prawdopodobnie nie utworzą się, ponieważ w powietrzu jest minimalna para wodna. Jeśli powietrze jest wilgotne lub nasycone, para wodna skrapla się, tworząc chmury. Gdy te cząsteczki gazu kondensują się w krople cieczy, utajone ciepło jest uwalniane do atmosfery, która ogrzewa powietrze otaczające cząsteczkę., Pomaga to dodać niestabilność w atmosferze i to ciepłe powietrze otaczające cząsteczkę będzie chciało wzrosnąć. Ciepłe powietrze jest mniej gęste niż zimne, ponieważ cząsteczki w ciepłym powietrzu poruszają się znacznie szybciej i oddalają się od siebie.
ciepło utajone w burzach i huraganach
rysunek B. ciepło utajone w burzy (Zdjęcie dzięki uprzejmości University of Illinois)
ciepło utajone odgrywa bardzo ważną rolę w burzach i huraganach., Chmury tworzą się, gdy ciepłe powietrze unosi się, a para wodna w nim zawarta skrapla się na cząstki zwane jądrami kondensacji chmur. W tym momencie powietrze staje się nasycone. Kiedy to powietrze po raz pierwszy zaczyna się podnosić, para wodna znajduje się w fazie gazowej. Kiedy para wodna skrapla się tworząc chmury, uwalnia utajone ciepło do atmosfery. Utajone ciepło ogrzewa następnie otaczające powietrze wokół nowej kropli chmury, powodując niestabilność. Ciepłe powietrze wokół kropli chmur będzie teraz chciało się unieść i skroplić., Zwiększa to wysokość chmur i w zależności od tego, jak niestabilna jest atmosfera, z tych rosnących chmur mogą tworzyć się burze. Burze uwalniają ogromne ilości utajonego ciepła, co zwiększa niestabilność atmosfery, powodując, że niektóre burze stają się poważne. W huraganach utajone ciepło jest uwalniane w chmurach huraganu, ogrzewając powietrze wewnątrz chmur. Huragany żywią się tym utajonym uwalnianiem ciepła, ponieważ powoduje to niestabilność w chmurze i to ciepłe powietrze będzie chciało się wznieść. Burza wtedy się zintensyfikuje lub nabierze siły.,
ciepło Sensible
ciepło Sensible jest energią potrzebną do zmiany temperatury substancji bez zmiany fazy. Zmiana temperatury może wynikać z absorpcji światła słonecznego przez glebę lub samo powietrze. Lub może pochodzić z kontaktu z cieplejszym powietrzem spowodowanym uwolnieniem ciepła utajonego(przez bezpośrednie przewodzenie). Energia przemieszcza się przez atmosferę, wykorzystując zarówno ciepło utajone, jak i ciepło wrażliwe działające na atmosferę, aby napędzać ruch cząsteczek powietrza, które tworzą ruchy wiatrowe i pionowe.
Jak to się ma do rolnictwa?,
rysunek C. Burza nad polem soi i kukurydzy (Zdjęcie dzięki uprzejmości agfax.com)
w dzień z dużą ilością pary wodnej w powietrzu (wysoka wilgotność) potencjał utajonego uwalniania ciepła sprawia, że bardziej prawdopodobne jest wystąpienie ulew konwekcyjnych i burz. Jest to jeden z powodów, dla których burze mogą pojawić się na Południowym Wschodzie w ciepłe i wilgotne letnie dni, nawet gdy w okolicy nie ma frontów., Deszcz, który pada od tych burz, uderza w gorącą ziemię i odparowuje, co usuwa dużo energii z ziemi i ochładza ją. Jeśli zamierzasz zastosować herbicyd lub pestycyd, który musi siedzieć na liściach Twoich upraw przez jakiś czas, aby pracować, możesz mieć problemy w dni, w których wysoka wilgotność jest bardziej prawdopodobna do rozwoju pryszniców. Z drugiej strony, efekt chłodzenia deszczu może czuć się orzeźwiający w gorące letnie popołudnie.
odparowanie potu u ludzi i zwierząt prowadzi również do ochłodzenia powierzchni skóry w upalne dni., Odparowanie jest bardziej skuteczne, gdy jest trochę wiatru, który przenosi wilgoć z obszaru skóry. Jednak w naprawdę gorących warunkach organizm może się wyłączyć i przestać wytwarzać pot. Jest to szczególnie ważne, gdy znajdujesz się w miejscach narażonych na działanie promieni słonecznych, które zwiększają temperaturę ze względu na ciepło wydzielane przez pochłanianie promieniowania słonecznego na skórze. W takim przypadku temperatura ciała może bardzo szybko wzrosnąć i spowodować udar cieplny, który może prowadzić do śmierci., Dlatego musisz zachować nawodnienie i robić częste przerwy w cieniu podczas pracy na zewnątrz w najgorętsze dni i natychmiast szukać pomocy medycznej, jeśli przestaniesz się pocić w gorących warunkach.