[農(nóng)學(xué)]農(nóng)業(yè)氣象學(xué)第三章-展示頁
2025-01-13 11:37本頁面
【正文】 必須應(yīng)用熱力學(xué)第一定律 。 在大氣中 ， 作垂直運(yùn)動(dòng)的氣塊 ， 其狀態(tài)變化通常接近于絕熱過程 。 在能量轉(zhuǎn)換過程中 ， 空氣的狀態(tài)要發(fā)生改變 。 引起空氣內(nèi)能變化的原因可分為兩種： 一種是空氣與外界沒有熱量交換， 內(nèi)能變化是由于外界對(duì)空氣做功或空氣對(duì)外做功引起的， 稱為絕熱變化； 另一種則是空氣與外界發(fā)生熱量交換而引起的內(nèi)能變化， 稱為非絕熱變化。 第二節(jié) 溫 度 一、大氣溫度 氣溫是表示空氣冷熱程度的物理量， 大氣溫度狀況是支配天氣變化的重要因子之一。4倍），空氣升溫快。 K與 λ 的關(guān)系： K= λ / CV （單位換算） 水： K=0 水的 λ 比空氣大 ，可空氣的 Cv只是水的 1/3483，所以，空氣比水增溫得快得多。 水（指 4℃ 靜止的水） λ =℃ ， 空氣（ 10℃ 靜止空氣） λ =℃ ， 水導(dǎo)熱比空氣快 。18 106 J/m3℃ 空氣：CVa=0 當(dāng)溫度變化不很大時(shí)， L 的變化較小， 所以在作物生長(zhǎng)季節(jié)（１５ ～ ２５ ℃ 左右） ， 一般取 L ＝ ２４５０ J／ g 。 蒸發(fā)潛熱與溫度關(guān)系： L ＝ ２５００ － ２ .４ t 式中， L 是蒸發(fā)潛熱， 單位為 J／ g 。它是一大團(tuán)空氣 —— 片流層以外到湍流層就是一大團(tuán)一大團(tuán)空氣一起運(yùn)動(dòng)，使傳導(dǎo)屬性的能力大大增強(qiáng)，速度大。 二、熱量的傳遞方式 對(duì)流 (Convection)－空氣垂直運(yùn)動(dòng)： 熱力對(duì)流、強(qiáng)迫對(duì)流 湍流 (Turbulence)－大團(tuán)空氣向垂直和水平方向作無規(guī)律運(yùn)動(dòng)。 分子傳導(dǎo) (Molecular conduction) 分子在不停地做著布朗運(yùn)動(dòng) , 分子有攜帶著各種物理屬性 ,如熱量、水汽、CO2等；當(dāng)分子不斷運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于分子間互相碰撞，同時(shí)也進(jìn)行著屬性的交換，完成熱量和水分的輸送。 第三章 溫 度 第一節(jié) 熱力學(xué)基本知識(shí) 一、基本概念和定律 輻射（ Radiation） 輻射能被體物吸收時(shí)發(fā)生熱的效應(yīng)，物體吸收的輻射能不同，所產(chǎn)生的溫度也不同。改變內(nèi)能的物理過程有做功和熱傳遞兩種方式。? 溫度：分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大小的反映。 ? 內(nèi)能：動(dòng)能和勢(shì)能。 ? 熱力學(xué)第一定律：能量守恒定律 W ＋ Q ＝ Δ E ? 熱力學(xué)第二定律：熱量從高溫物體傳到低溫物體， 方向是不可逆的。因此，輻射是能量轉(zhuǎn)換為熱量的重要方式。那么分子運(yùn)動(dòng)有多快呢？ 空氣分子運(yùn)動(dòng)速度 V=485m/s=1746km/h。大氣湍流就是日常感覺到一陣陣的風(fēng)，它的風(fēng)向和風(fēng)速經(jīng)常在變化，呈不規(guī)則的渦狀運(yùn)動(dòng)，所以又叫湍渦。 平流 （ Advection）－空氣的水平運(yùn)動(dòng)（風(fēng)） ：對(duì)流、平流和湍流 4. 潛熱交換：水三相變化過程中伴隨著潛熱交換，且相變潛熱隨溫度而變化。 當(dāng) t ＝ ２０ ℃ 時(shí)， L ≈ ２５００ J／ g 。 三、物體的熱特性 熱容量 C ( heat capacity ） :表示某物體溫度每升高1℃ 所需要的熱量 J/℃ ； 2 、 質(zhì)量熱容 Cm( mass specific heat ) : 表示單位質(zhì)量物體，升高一度所需要熱量 J/kg.℃ 定容熱容 CV (volume specific heat ) :表示單位體積物體，每升高一度所需熱量 J /m3.℃ Cm與 CV的關(guān)系： CV=ρ .Cm 水： CVw=40013 106 J/m3℃ 為什么水體增溫慢 (或水不易熱 )，水比空氣熱得慢？ 4. 導(dǎo)熱率 λ (thermal Conductivity) J / ℃ 表示物體對(duì)熱量傳導(dǎo)快慢的一種能力。 導(dǎo)熱率只說明物體傳導(dǎo)熱量速度快慢。 ? 為什么 棉衣棉被可保暖？ 5. 熱擴(kuò)散系數(shù) K (Thermal diffusion coefficient) （ m2 / S） ? 說明物體增溫快慢就有熱擴(kuò)散系數(shù) K，也稱導(dǎo)溫率。14 106 m2/S ?
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