Номер 1, страница 50, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Параграф 12. Теплопередача в природе. Вопросы и задания - номер 1, страница 50.

Условие.

1. Какую роль играет теплопередача в поддержании температуры Земли?

Решение.

Теплопередача играет ключевую роль в формировании и поддержании глобальной температуры Земли, обеспечивая энергетический баланс планеты. Этот процесс включает три основных механизма: излучение, конвекцию и теплопроводность, каждый из которых выполняет свою уникальную функцию.

Излучение — это основной способ, которым Земля обменивается энергией с космосом.
1. Поступление солнечной энергии: Земля получает практически всю свою энергию от Солнца в виде коротковолнового электромагнитного излучения. Эта энергия поглощается атмосферой, поверхностью суши и океанами, что приводит к их нагреву.
2. Тепловое излучение Земли: Нагретая поверхность Земли и атмосфера, в свою очередь, излучают энергию обратно в космос в виде длинноволнового (инфракрасного) теплового излучения. Согласно закону Стефана-Больцмана, мощность излучения тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры ($P = \sigma \epsilon A T^4$).
3. Парниковый эффект: Часть уходящего инфракрасного излучения поглощается парниковыми газами в атмосфере (например, водяным паром, углекислым газом), которые затем переизлучают его во всех направлениях, в том числе и обратно к поверхности Земли. Этот естественный процесс удерживает тепло, делая среднюю температуру на планете пригодной для жизни (около $+15^\circ$С вместо расчетных $-18^\circ$С без атмосферы).

Конвекция отвечает за перераспределение тепла по всей планете, сглаживая температурные контрасты.
1. Атмосферная циркуляция: Неравномерный нагрев земной поверхности (сильнее на экваторе, слабее у полюсов) создает разницу температур и давлений в атмосфере. Теплый, менее плотный воздух на экваторе поднимается и перемещается к полюсам, а холодный полярный воздух опускается и движется к экватору. Это создает глобальные ветровые системы, которые переносят тепло из тропиков в умеренные и полярные широты.
2. Океанические течения: Аналогичные процессы происходят и в Мировом океане. Теплые течения, такие как Гольфстрим, переносят огромные объемы теплой воды от экватора к более высоким широтам, а холодные течения возвращают холодную воду обратно. Эта система действует как гигантский глобальный "конвейер", регулирующий климат на планете.

Теплопроводность играет менее значительную роль в глобальном масштабе, но важна на локальном уровне.
Она заключается в передаче тепла при непосредственном контакте молекул. Например, поверхность Земли, нагретая солнцем, передает тепло нижнему слою воздуха через теплопроводность. Также тепло передается вглубь почвы или воды от их поверхности. В глобальном масштабе этот механизм менее эффективен, чем конвекция.

Таким образом, поддержание температуры Земли — это сложный динамический процесс, основанный на балансе между получаемой от Солнца энергией и излучаемой в космос. Излучение определяет общий приток и отток энергии, а конвекция в атмосфере и океане перераспределяет это тепло по планете, создавая разнообразные климатические условия и поддерживая среднюю температуру на относительно стабильном, пригодном для жизни уровне.

Ответ: Теплопередача играет ключевую роль в поддержании температуры Земли через три механизма. Излучение обеспечивает приток энергии от Солнца и ее отток в космос, а создаваемый им парниковый эффект поддерживает планету теплой. Конвекция в атмосфере и океане перераспределяет тепло от экватора к полюсам, формируя климат. Теплопроводность осуществляет локальный обмен теплом между поверхностью Земли и прилегающими к ней средами (воздухом, водой, почвой).