Почему суша нагревается быстрее чем вода
На берегу кажется, что вода, словно парное молоко. Но при первых попытках окунуться, оказывается, что она гораздо холоднее, чем казалось. Всегда ли суша нагревается быстрее, чем вода? Какие факторы влияют на нагревание водоемов и берега?
Темные поверхности сильнее, чем отражающие, поглощают тепло. Помимо цвета на поглощение энергии влияет текстура – более текстурированные поверхности лучше поглощают тепло. Поэтому суша нагревается быстрее, чем вода.
Еще одна причина кроется в молекулярной структуре. Молекулы воды движутся, что порождает большую теплоемкость, по сравнению с почвой или песком, имеющими твердую структуру. Большая теплоемкость подразумевает, что требуется повышенное количество энергии для нагревания объекта. Кроме того, часть жидкости испаряется из водоема под воздействием солнца, и соответственно, расходуется часть теплоты.
Изменения температуры на суше происходит сильнее и резче, в то время как вода медленнее нагревается и остывает. При этом у суши нагревается только верхний слой, а более глубокие слои прогреваются через теплопроводность. В то же время солнечные лучи могут прогреть воду до 70 метров вглубь.
На процесс изменения температуры воды также влияют конвекционные потоки: наиболее плотные слои располагаются внизу, а самые легкие – наверху. В пруде или озере ближе к дну температура воды может составлять около 4 градусов, так как именно при этой температуре достигается наибольшая плотность воды.
Справедливым будет отметить, что вода в озере, реке, море будет нагреваться по-разному. То же самое можно сказать о береге, на его нагревание и остывание будет влиять тип суши: почва, песок, глина. Кроме того, значение имеет совокупность всех природных, климатических факторов и географическое положение.
Источник
Что нагревается быстрее земля или вода ?
Солнечное излучение нагревает землю быстрее воды по нескольким причинам, включая более высокую теплоемкость воды, отражательную способность воды и более абсорбирующую, текстурированную поверхность земли. Вода отражает солнечную радиацию, а земля поглощает тепло солнца, потому что земля обычно темнее воды.
Более темные поверхности, такие как земля, поглощают больше тепла, чем отражающие поверхности, которые возвращают тепло и излучение в атмосферу. Текстурированные поверхности, такие как земля, также поглощают тепло более эффективно, чем плоские поверхности, такие как вода. Жидкая молекулярная структура воды, в которой молекулы воды движутся плавно друг против друга, заставляет воду обладать более высокой теплоемкостью, чем земля, которая имеет твердую молекулярную структуру. Наличие более высокой теплоемкости означает, что требуется больше энергии для нагревания того же объема воды, что и земля.
Основываясь только на теплоемкости, требуется больше времени для нагревания того же объема воды, что и земля. Наличие более высокой теплоемкости также означает, что в океанах гораздо больше тепла, чем в суше. Они также хранят больше тепла, чем земли, потому что вода покрывает большую часть поверхности Земли. Температура воды колеблется менее быстро, чем температура суши, а океаны поддерживают примерно одинаковые температуры, независимо от температуры в сезоне и воздухе. Постоянная температура океанов поддерживает и регулирует общий климат Земли.
Источник
География
Атмосферное давление. Ветер. Что нагревается быстрее — суша или вода?
Нагревается быстрее суша, потому что у воды больше теплоёмкость. То же количество поглощённой солнечной энергии нагреет сушу сильнее. К тому ж вода испаряется, что дополнительно её охлаждает, а суша – нет.
Ещё по теме
Рельеф суши. Горы. Сравните географическое положение Кавказских гор и Гималаев.
Причины, влияющие на климат. Определите относительную влажность воздуха, если при температуре +30 °С в нём содержится 3 г водяного пара.
Части Мирового океана. Свойства вод океана. Что означает солёность 18%о? Чему равна солёность морской воды, если в 1 л этой воды содержится 11 г минеральных веществ?
Земля — планета Солнечной системы. Расскажите о Луне. Как она влияет на Землю?
Географическая долгота. Географические координаты. Какой материк пересекают все меридианы?
Водяной пар в атмосфере. Облака и атмосферные осадки. Определите: а) сколько граммов водяного пара может вместить 1 м3 насыщенного воздуха при его нагревании от 0 до +10 °С; б) является ли воздух насыщенным, если при температуре +20 °С 1 м3 его содержит 7 г водяного пара; в) произойдёт ли конденсация водяного пара при охлаждении 1 м3 воздуха, содержащего 7 г водяного пара, до температуры + 10 °С.
Равнины суши. Расскажите о равнинах, которые вы видели в природе, по телевизору или на картине. Какими горными породами они сложены, каков их рельеф?
Части Мирового океана. Свойства вод океана. Назовите причины, влияющие на солёность океанической воды. Найдите на карте океанов Жёлтое и Японское моря. Солёность какого из них будет ниже? Почему?
Ледники. Почему солёность Балтийского моря меньше, чем солёность Красного?
Причины, влияющие на климат. Определите среднюю суточную температуру и суточную амплитуду температуры по таким данным: в 7 ч—3 °С, в 13 ч—1-5 °С, в 19 ч—1 °С.
Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!
Источник
Почему вода нагревается быстро, а охлаждается так медленно?
Сегодня довести воду до кипения не представляет каких-либо трудностей. Для этого нужно всего лишь включить на кухне плиту и поставьте на нее чайник. Обычно кипячение воды занимает всего несколько минут. Но вы наверняка замечали, что после кипения вода охлаждается до своей первоначальной температуры гораздо дольше. Чтобы остыть до двадцати градусов по Цельсию может потребоваться несколько часов (в зависимости от конструкции чайника). Почему вода нагревается быстро, а охлаждается так медленно?
Быстрый нагрев и медленное охлаждение
Давайте рассмотрим это явление на примере металлического чайника, наполненного водой. Вода, которую нужно нагреть от нормальной комнатной температуры (около 20 градусов по Цельсию) до температуры кипения, должна преодолеть разницу в 80 градусов. При этом она поглотит определенное количество энергии, которая преобразуется в кинетическую энергию молекул воды.
Количества тепла, необходимое для нагрева тела определенной температурой, можно рассчитать с использованием следующего соотношения:
Q = масса тела * удельная теплоемкость * разница температур
Из этой простой формулы есть несколько интересных следствий. Чем больше масса тела, тем больше тепла оно потребляет. Разные вещества потребляют разное количество энергии. Чем выше желаемая температура, тем больше энергии нам потребуется на нагрев.
Охлаждение работает точно так же, но с одним небольшим отличием — тепло в этом случае передается от горячей воды во внешнее пространство вокруг чайника.
Температура варочной панели обычно составляет несколько сотен градусов Цельсия. Поэтому она может передавать значительное количество энергии в воду и быстро нагревать ее до температуры, при которой она начинает испаряться (100 °С) Для такого же быстрого охлаждения нам понадобится такая же большая разница температур – температура внешней среды должна быть минус несколько сотен градусов Цельсия. Безусловно, ничего подобного в природе не встречается, поскольку минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной -273,15°С (абсолютный ноль температуры). А наш хладагент (воздух вокруг чайника) имеет температуру около + 20 °C. Таким образом, охлаждение происходит намного медленнее, чем нагрев воды.
Тепло — вид энергии
Большинство людей недооценивает количество энергии, которую потребляет вода для ее нагрева. Для нагрева 1 кг воды на 1 градус требуется 4187 Дж. На первый взгляд это не очень интересно.
Но представьте, что мы приложим то же количество энергии не для нагрева 1 кг воды, а для ее ускорения (кинетическая энергия).
Источник
Земля нагревается быстрее чем ожидалось, что нас ждет?
Уже не для кого не секрет и ярые скептики глобального потепления умывают руки, глобальное потепление наступает и это стало очевидным для всех. В первую очередь на Южном полюсе наблюдается активное таяние льдов и повышение уровня в океанах, пока незначительное. Но вызывает настороженнось быстрое повышение среднепланетарной температуры на 1,5 градуса за 120 лет. Вроде бы немного? Однако, подобный рост становится причиной непредсказуемых последствий, так как климатическая система земли является сложнейшей системой, все связи внутри которой невозможно просчитать даже объеденив в сеть все компьютеры Земли, да и алгоритмов для такого расчета не существует и вряд ли он будет разработан в недалеком будущем.
Самое неприятное заключается в том, что температура повышается в целом нелинейно, а в прогрессии. Поэтому неизвестно, когда, но очередной скачок будет и произойдет он быстрее чем за 100 лет. На это указывают новые исследования возникающих так называемых «холодных зон» в океанах.
Эти области локальных холодных течений, возможно будущие точки зарождения супертайфунов, гигантских ураганов, способных уничтожить миллионное прибрежное население, создать нестабильную погоду ( например летнюю температуру среди зимы), вызывать мощный вулканизм и череду землетрясений по всей планете. Кроме того, изменение климата вызовет таяние вечной мерзлоты и рост техногенных аварий. Потепление на территориях, которые ранее были охлажденными, вызовет вспышки инфекций, характерных для южных широт. Произойдет миграция и изменение видов флоры и фауны, возникнет биологическая опасность связанная с появлением тропических паразитов, не характерных для северных регионов. Нестабильный климат и смешение видов вызовет появление опасных вирусов. Все это заставит человечество искать выход на фоне гибельных ураганов. Следовательно война за распределение ресурсов становится неизбежной в ближайшие сто лет.
Таким образом, пока неизвестно, виноваты ли парниковые газы, и является ли подобный сценарий новым для Земли. Возможно подобные события происходили ранее и привели, например к гибели динозавров, а также ранних цивилизаций? Есть интересные гипотезы по этому поводу, но о них я напишу позже. Но сейчас становится очевидным, что неконтролируемый процесс потепления начался и мы вступаем в новую Эру, эру, которая изменит все.
Источник
