Задание, страница 27 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Задания

1. Используя рис. 15, 16, объясните образование ночных и дневных бризов.

2. На основе какого закона можно объяснить наблюдаемые явления?

Рис. 15. Дневной бриз

Рис. 16. Ночной бриз

1. Используя рис. 15, 16, объясните образование ночных и дневных бризов.

Бризы — это местные ветры, которые меняют свое направление дважды в сутки. Они возникают на побережьях морей и крупных озер из-за неравномерного нагревания и остывания суши и воды.

Дневной (морской) бриз (рис. 15):

Днем суша под действием солнечных лучей нагревается значительно быстрее, чем вода, так как у воды выше теплоемкость. Воздух над сушей тоже нагревается, становится менее плотным и начинает подниматься вверх. Это приводит к образованию области пониженного атмосферного давления над сушей (на рисунке 15 обозначено буквой Н — низкое давление). В то же время воздух над более прохладной водной поверхностью остается холоднее и плотнее, создавая область повышенного давления (обозначено буквой В — высокое давление). Из-за этой разницы давлений холодный воздух с моря начинает перемещаться в сторону суши, занимая место поднявшегося теплого воздуха. Этот поток воздуха и есть дневной, или морской, бриз.

Ночной (береговой) бриз (рис. 16):

Ночью наблюдается обратная картина. Суша, обладая меньшей теплоемкостью, остывает быстрее, чем вода, которая долго сохраняет накопленное за день тепло. Воздух над поверхностью суши становится холоднее и плотнее. В результате над сушей формируется область повышенного давления (на рисунке 16 обозначено буквой В). Над более теплой водой воздух, наоборот, теплее и менее плотный, он поднимается вверх, создавая область пониженного давления (обозначено буквой Н). Воздушные массы начинают перемещаться из области повышенного давления в область пониженного, то есть с суши в сторону моря. Этот ветер называется ночным, или береговым, бризом.

Ответ: Дневной бриз дует с более холодного моря на нагретую сушу из-за разницы в атмосферном давлении, вызванной неравномерным нагревом. Ночной бриз дует с остывшей суши на более теплую воду, так как над сушей давление становится выше, а над морем — ниже.

2. На основе какого закона можно объяснить наблюдаемые явления?

Наблюдаемые явления (образование бризов) являются проявлением физического процесса, называемого естественной конвекцией. Конвекция — это вид теплопередачи, при котором энергия переносится струями и потоками самого вещества (в данном случае — воздуха). Этот процесс объясняется на основе нескольких фундаментальных физических законов и принципов:

1. Законы термодинамики (газовые законы). Согласно газовым законам, при нагревании газ (воздух) расширяется, а его плотность уменьшается. Например, закон Гей-Люссака для процесса при постоянном давлении утверждает, что объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре ($V/T = const$). Следовательно, более теплый воздух имеет меньшую плотность $\rho$.

2. Закон Архимеда. В поле силы тяжести Земли на менее плотный (нагретый) объем воздуха со стороны окружающего более холодного и плотного воздуха действует выталкивающая сила. Эта сила заставляет теплый воздух подниматься вверх, а на его место опускается холодный, более плотный воздух.

3. Основные принципы гидроаэромеханики. Движение воздуха (ветер) всегда направлено из области с более высоким атмосферным давлением в область с более низким давлением. Именно этот перепад давлений, созданный разницей температур, и является непосредственной причиной ветра.

Таким образом, образование бризов — это сложный процесс, но в его основе лежит явление конвекции.

Ответ: Наблюдаемые явления можно объяснить на основе явления конвекции, которое является следствием действия законов термодинамики (в частности, газовых законов, описывающих расширение воздуха при нагревании) и закона Архимеда, действующего в поле силы тяжести.