Πώς θερμαίνεται ο αέρας;
1. Αγωγιμότητα:
* Άμεση επαφή: Όταν ο αέρας έρχεται σε επαφή με μια θερμότερη επιφάνεια, όπως το έδαφος που θερμαίνεται από τον ήλιο, η θερμότητα μεταφέρεται στα μόρια αέρα μέσω άμεσων συγκρούσεων. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο αντικείμενα όπως τα βράχια, το έδαφος και τα κτίρια θερμαίνουν τον αέρα γύρω τους.
* αγωγιμότητα μέσα στον αέρα: Αν και δεν είναι τόσο αποτελεσματική όσο άλλες μέθοδοι, η θερμότητα μπορεί να μεταφερθεί μέσω του ίδιου του αέρα. Καθώς τα θερμότερα μόρια αέρα συγκρούονται με τα πιο δροσερά, μεταφέρονται σε κάποια ενέργεια τους.
2. Μεταφορά:
* Κίνηση αέρα: Ο ζεστός αέρας είναι λιγότερο πυκνός από τον κρύο αέρα και αυξάνεται. Οι νεροχύτες του ψυγείου για να το αντικαταστήσουν, δημιουργώντας έναν κύκλο ανερχόμενων και βυθιστικών ρευμάτων αέρα. Αυτό ονομάζεται μεταφορά.
* Παραδείγματα: Ο ζεστός αέρας που ανεβαίνει από μια καυτή σόμπα ή ένα ψυγείο είναι η μεταφορά. Τα πρότυπα ανέμου οδηγούνται επίσης από τη μεταφορά, καθώς ο ζεστός αέρας αυξάνεται κοντά στον ισημερινό και τον ψυχρότερο νεροχύτη αέρα κοντά στους πόλους.
3. Ακτινοβολία:
* ηλεκτρομαγνητικά κύματα: Ο ήλιος εκπέμπει ακτινοβολία ενέργειας με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Αυτά τα κύματα ταξιδεύουν στο διάστημα και απορροφώνται από την επιφάνεια της Γης, θερμαίνοντας το. Αυτή η θερμότητα στη συνέχεια ακτινοβολείται πίσω στην ατμόσφαιρα, θερμαίνοντας τον αέρα.
* Άλλες πηγές: Αντικείμενα όπως πυρκαγιές και λαμπτήρες εκπέμπουν επίσης υπέρυθρη ακτινοβολία, η οποία μπορεί να θερμαίνει τον αέρα γύρω τους.
4. Αδιαβατικές διαδικασίες:
* συμπίεση: Καθώς ο αέρας συμπιέζεται, τα μόρια αναγκάζονται πιο κοντά και συγκρούονται συχνότερα, αυξάνοντας την ενέργειά τους και αυξάνοντας τη θερμοκρασία. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο μια αντλία ποδηλάτου ζεσταίνεται όταν αντλείτε ένα ελαστικό.
* επέκταση: Αντίθετα, όταν ο αέρας επεκτείνεται, τα μόρια κινούνται περισσότερο και συγκρούονται λιγότερο συχνά, προκαλώντας μείωση της θερμοκρασίας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο αέρας ψύχεται καθώς ανεβαίνει στην ατμόσφαιρα.
Συνοπτικά, ο αέρας μπορεί να θερμαίνεται μέσω:
* Conduction: Άμεση επαφή με ζεστές επιφάνειες.
* CONVECTION: Κίνηση ζεστού αέρα προς τα πάνω και πιο δροσερό αέρα προς τα κάτω.
* Ακτινοβολία: Απορρόφηση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, ιδιαίτερα από τον ήλιο.
* αδιαβατικές διαδικασίες: Συμπίεση και επέκταση του αέρα.
Ο κυρίαρχος μηχανισμός θέρμανσης εξαρτάται από τη συγκεκριμένη κατάσταση. Για παράδειγμα, η ηλιακή ακτινοβολία είναι η κύρια πηγή θερμότητας για την ατμόσφαιρα της Γης, ενώ η μεταφορά είναι σημαντική για τη μεταφορά θερμότητας εντός της ατμόσφαιρας και των καιρικών συνθηκών.
