Latent och sensible heat är typer av energi som frigörs eller absorberas i atmosfären. Latent värme är relaterad till förändringar i fas mellan vätskor, gaser och fasta ämnen. Förnuftig värme är relaterad till förändringar i temperaturen hos en gas eller ett föremål utan förändring i fas.
Varför bryr jag mig? Latent värme som frigörs under någon form av storm ökar instabiliteten i atmosfären som potentiellt orsakar svårt väder. Förnuftig värme orsakar temperaturförändring på grund av kontakt med kallare eller varmare luft på ytor.,
Jag borde redan känna till: stabilitet, tryck, densitet
figur A. Latent värmediagram av Chris Woodward
Latent värme är den energi som absorberas av eller frigörs från ett ämne under en fasförändring från en gas till en vätska eller en fast eller vice versa. Om ett ämne förändras från ett fast ämne till en vätska, behöver exempelvis ämnet absorbera energi från omgivningen för att sprida ut molekylerna till en större, mer vätskevolym., Om ämnet förändras från något med lägre densitet, som en gas, till en fas med högre densitet som en vätska, avger substansen energi när molekylerna kommer närmare varandra och förlorar energi från rörelse och vibration.
till exempel, när vatten kokas över en spis absorberas energi från värmeelementet och går in i att expandera vattenmolekylerna till en gas, känd som vattenånga. När flytande vatten sätts i isbitsbrickor och placeras i frysen avger vattnet energi när vattnet blir fast is., Denna energi avlägsnas av fryssystemet för att hålla frysen kall.
vattenånga är en växthusgas som ligger i atmosfären och en mycket viktig komponent för molnbildning. Om luften är torr eller omättad, moln är inte sannolikt att bildas eftersom det finns minimal vattenånga i luften. Om luften är fuktig eller mättad, kommer vattenångan att kondensera för att bilda moln. När dessa gasmolekyler kondenserar till flytande droppar släpps latent värme ut i atmosfären som värmer luften som omger molekylen., Detta bidrar till att öka instabiliteten i atmosfären och denna varma luft som omger molekylen kommer att vilja stiga. Varm luft är mindre tät än kall luft eftersom molekyler i varm luft rör sig mycket snabbare och rör sig längre ifrån varandra.
Latent värme I åska och orkaner
figur B. Latent värme i åskväder (bild artighet av University of Illinois)
Latent värme spelar en mycket viktig roll i åska och orkaner., Moln bildas när varm luft stiger och vattenånga den innehåller kondenserar till partiklar som kallas moln kondens kärnor. Vid den tiden blir luften mättad. När denna luft först börjar stiga, är vattenångan i gasfasen. När vattenångan kondenserar för att bilda moln, släpper den latent värme i atmosfären. Den latenta värmen värmer sedan den omgivande luften runt den nya molndroppen som orsakar instabilitet. Den varma luften runt molndroppen vill nu stiga och kondensera., Detta ökar molnhöjden och beroende på hur instabil atmosfären är kan åskväder bildas från dessa växande moln. Åskväder släpper ut enorma mängder latent värme som lägger till instabiliteten i atmosfären som orsakar att vissa åskväder blir svåra. I orkaner släpps latent värme inom orkanens moln och värmer luften inuti molnen. Orkaner livnär sig av denna latenta värme release eftersom det orsakar instabilitet inom molnet och denna varma luft kommer att vilja stiga. Stormen kommer då att intensifieras, eller få styrka.,
Sensible Heat
Sensible heat är den energi som krävs för att ändra temperaturen hos ett ämne utan fasförändring. Temperaturförändringen kan komma från absorptionen av solljus av jorden eller luften själv. Eller det kan komma från kontakt med den varmare luften som orsakas av frisättning av latent värme (genom direkt ledning). Energi rör sig genom atmosfären med både latent och förnuftig värme som verkar på atmosfären för att driva rörelsen av luftmolekyler som skapar vind och vertikala rörelser.
hur hänför sig detta till jordbruket?,
figur C. åskväder över ett fält av sojabönor och majs (bild artighet av agfax.com)
på en dag med mycket vattenånga i luften (hög luftfuktighet) gör potentialen för latent värmeutsläpp det mer sannolikt att konvektiva duschar och åskväder utvecklas. Detta är en del av anledningen till att åskväder kan dyka upp runt sydost på varma och fuktiga sommardagar även när det inte finns några fronter i området., Regn som faller från dessa stormar träffar den heta marken och avdunstar, vilket tar bort mycket energi från marken och kyler av den. Om du ska tillämpa en herbicid eller bekämpningsmedel som behöver sitta på bladen av dina grödor för ett tag att arbeta, då kan du ha problem på dagar när den höga luftfuktigheten är mer benägna att leda till utveckling av duschar. Å andra sidan, den kylande effekten av regnet kan känna uppfriskande på en varm sommar eftermiddag.
avdunstning av svett hos människor och djur leder också till kylning av hudytan på heta dagar., Avdunstning är effektivare när det finns lite vind för att bära fukten bort från hudområdet. Men i riktigt varma förhållanden kan kroppen stänga av och sluta producera svett. Detta gäller särskilt när du är i områden som utsätts för solljus, vilket kommer att öka din temperatur på grund av den förnuftiga värme som frigörs genom att absorbera solstrålningen på huden. I så fall kan kroppstemperaturen stiga mycket snabbt och orsaka värmeslag, vilket kan leda till döden., Det är därför du behöver hålla hydratiserad och ta frekventa pauser i skuggan medan du arbetar utomhus på de hetaste dagarna och söka medicinsk hjälp omedelbart om du slutar svettas under heta förhållanden.