Номер 4.27, страница 20 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 4. Удельная теплоемкость. Уравнение теплового баланса - номер 4.27, страница 20.

Условие.

4.27. Чем объяснить, что в пустынях очень большие суточные перепады температур?

Решение.

Решение

Большие суточные перепады температур в пустынях объясняются совокупностью нескольких ключевых факторов, связанных с особенностями атмосферы и поверхности в этих регионах.

1. Низкая влажность воздуха и отсутствие облаков.

Водяной пар в атмосфере является основным природным парниковым газом. Вместе с облаками он играет роль теплового "одеяла" для планеты. Днем облака отражают часть солнечного излучения, предотвращая сильный перегрев поверхности. Ночью же водяной пар и облака поглощают и переизлучают обратно к поверхности тепло, уходящее от земли, тем самым замедляя ее остывание.

В пустынях воздух чрезвычайно сухой, а небо, как правило, безоблачное. Из-за этого днем солнечное излучение практически без потерь достигает поверхности и сильно нагревает ее. С наступлением ночи, в отсутствие этого "одеяла" из водяного пара и облаков, накопленное за день тепло быстро и беспрепятственно излучается в космическое пространство, что приводит к резкому падению температуры.

2. Теплофизические свойства поверхности.

Поверхность пустынь в основном состоит из песка и камней. Эти материалы обладают низкой удельной теплоемкостью. Удельная теплоемкость — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для нагревания 1 кг вещества на 1 градус. У песка этот показатель ($c_{песка} \approx 830 \, \frac{Дж}{кг \cdot К}$) значительно ниже, чем, например, у воды ($c_{воды} \approx 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot К}$). Это означает, что песок очень быстро нагревается под воздействием солнечных лучей и так же быстро остывает, отдавая тепло.

3. Отсутствие растительности.

Растительный покров играет важную роль в смягчении климата. Днем растения создают тень, а также охлаждают воздух за счет процесса транспирации (испарения воды). Ночью растительность и влажная почва под ней замедляют остывание поверхности. В пустынях растительности практически нет, поэтому этот важный температурный буфер отсутствует.

Сочетание этих трех факторов — прозрачной для излучения атмосферы, быстро нагревающейся и остывающей поверхности и отсутствия растительности — и является причиной экстремально больших суточных колебаний температуры в пустынях.

Ответ:

Большие суточные перепады температур в пустынях объясняются главным образом низкой влажностью воздуха и отсутствием облаков, что позволяет поверхности днем сильно нагреваться под прямыми солнечными лучами, а ночью — быстро остывать из-за беспрепятственного излучения тепла в космос. Этому также способствуют низкая теплоемкость песка и камней и практически полное отсутствие растительности.