Номер 7.38, страница 40 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 7. Испарение, конденсация, кипение - номер 7.38, страница 40.

Условие.

7.38. Как образуются облака в жаркие летние дни?

Решение.

Решение

Образование облаков в жаркие летние дни — это сложный физический процесс, основанный на явлении конвекции и изменении состояния воды. Этот процесс можно описать следующими этапами:

1. Нагрев земной поверхности. В жаркий летний день солнечные лучи интенсивно нагревают поверхность Земли, включая сушу и водоемы.

2. Испарение и конвекция. Под действием тепла вода с поверхности рек, озер, морей и влажной почвы испаряется, превращаясь в невидимый водяной пар. Воздух, находящийся у самой поверхности, также нагревается. Согласно законам физики, теплый воздух имеет меньшую плотность, чем окружающий его более холодный воздух. В результате нагретый, влажный воздух начинает подниматься вверх. Этот процесс переноса тепла и вещества вертикальными потоками называется конвекцией.

3. Адиабатическое охлаждение. По мере подъема воздушной массы на большую высоту, атмосферное давление вокруг нее падает. Из-за этого поднимающийся воздух расширяется. На совершение работы по расширению тратится внутренняя энергия воздуха, что приводит к его охлаждению. Этот процесс охлаждения без теплообмена с окружающей средой называется адиабатическим.

4. Достижение точки росы и конденсация. С понижением температуры способность воздуха удерживать водяной пар уменьшается. На определенной высоте поднимающийся воздух охлаждается до температуры, называемой точкой росы. При этой температуре воздух становится насыщенным водяным паром, то есть его относительная влажность достигает 100%. При дальнейшем, даже незначительном, охлаждении избыточный водяной пар начинает конденсироваться — переходить из газообразного состояния в жидкое. Для этого процесса необходимы центры конденсации — микроскопические частицы (пыль, пыльца, частицы соли), взвешенные в атмосфере, на которых и образуются крошечные капельки воды или, если температура ниже нуля, кристаллики льда.

5. Формирование облака. Облако представляет собой видимое скопление этих миллиардов крошечных капелек воды или ледяных кристаллов. Характерные для жаркой погоды кучевые облака часто имеют плоское основание, которое как раз и указывает на высоту, где температура поднимающегося воздуха достигла точки росы и начался процесс конденсации.

Ответ: В жаркие летние дни Солнце нагревает поверхность Земли, что приводит к испарению воды. Нагретый у поверхности влажный воздух становится легче и поднимается вверх. На высоте он расширяется и из-за этого охлаждается. Когда температура воздуха достигает точки росы, водяной пар конденсируется на частицах пыли, образуя мельчайшие капельки воды или кристаллики льда, из которых и формируются видимые облака.