高空的气温为什么低?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 08:02:18

高空的气温为什么低?
高空的气温为什么低?

高空的气温为什么低?
研究大气现象时常常用到热力学第一定律.通常把温度、压强相同的一部分空气作为研究的对象,叫做气团,直径上千米.由于气团很大,边缘部分和外界的热交换对整个气团没有明显的影响,即(1)式中Q=0,所以气团的内能的增减只等于外界对它做功或它对外界做功的多少:
 ΔU=W
  阳光烤暖了大地,地面又使得下层的气团温度升高,密度减小,因而上升.气团膨胀的时候要推挤周围的空气,对外做功,因此内能减小,温度降低.所以,越高的地方,空气的温度越低.对于干燥的空气,大约每升高1 km温度降低10℃.
  飞机在万米高空飞行的时候,舱外气温往往在-50℃以下.由于机上有空调设备,舱内总是温暖如春.不过这时空调的作用不是使空气升温,而是降温.高空的大气压比舱内气压低,要使舱内获得新鲜空气必须使用空气压缩机把空气从舱外压进来.在这个过程中,空气压缩机对气体做功,使气体的内能增加,温度上升.如果不用空调,机舱内的温度可能达到50℃以上!

光在通过大气层的高空和低空时,就类似电流通过串联电阻,即高空空气比低空空气密度小,使高空产生的类似电阻比低空小。由于高空类似电阻的光阻小,使类似电流的阳光光流,在高空产生类似电功率的光功率小,所以高空的气温低。或者说高空空气密度小,使高空吸收阳光热量的空气少,吸收阳光热量少,所以高空气温低。

高、低空的温度,是空气吸热产生的。因为空气和地面同属物质,所以地面能吸热,空气同样能吸热。否则山顶的地面同样会吸热,为什么山顶气温同样低于山底的地面气温。这说明气温主要主要是空气吸热造成的。