70. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение

    1. Внимательно прочитайте этот текст. Найдите в нем физические понятия и явления.

Парниковый эффект Парниковый эффект состоит в том, что атмосфера Земли прозрачна для солнечного света и он проходит к поверхности Земли почти без потерь. В зависимости от того, на какую именно поверхность падает свет, от 5 до 95 процентов его отражается, а поглощаемая часть солнечного излучения нагревает сушу или воду. Часть энергии света передается более глубоким слоям суши или водоемов, часть уносится вверх с нагретым воздухом или водяным паром, а часть излучается нагретой земной поверхностью в виде невидимого глазом инфракрасного (теплового) излучения.

Азот и кислород прозрачны и для видимого, и для теплового излучения, но даже небольшие количества (доли процента) других газов задерживает испускаемые нагретой Землей тепловые (инфракрасные) лучи, нагреваются сами и нагревают всю атмосферу. Благодаря парниковому эффекту среднегодовая температура у поверхности Земли выше на 33°С и в последнее тысячелетие составляет +14°С. Без парникового эффекта средняя температура на Земле опустилась бы до –19 °С, значительная часть океанов и суши была бы покрыта снегом и льдом, которые отражают до 98% солнечного света.

В результате, скорее всего, продолжилось бы замерзание океанов, снег и лед покрыли бы всю сушу, температура еще упала бы и Земля навечно осталась бы ледяным шариком. Так парниковый эффект поддерживает жизнь на Земле. Но он же может и погубить жизнь.

Основными парниковыми газами являются водяной пар (он дает 80% парникового эффекта) и углекислый газ (около 18% парникового эффекта).

Многие виды человеческой деятельности (сжигание топлива, вырубка лесов, вспашка земель) добавляют в атмосферу парниковые газы, в первую очередь углекислый газ СО₂ и метан СН₄. Парниковый эффект усиливается, а повышение температуры усиливает испарение воды и выделение углекислого газа из океана и суши, что вызывает дополнительный парниковый эффект. А ведь на Земле очень много воды, и вся она при испарении образует парниковый газ.

Какие условия будут под толстой «парниковой» атмосферой? Почти такие же, как на Венере. Ее атмосфера примерно в 100 раз толще земной и состоит в основном из углекислого газа, а температура превышает 400°С! Необходимо спасти Землю от такого будущего!

1. Найдите примеры разных видов теплопередачи в описанных процессах.

2. Как меняется доля разных видов теплопередачи в связи с ростом парникового эффекта на Земле?

3. Чем отличаются процессы теплопередачи на Земле и на Венере?

4. Как изменилась бы доля разных способов теплопередачи на Земле, если бы не исчез парниковый эффект?

1. Нарисуйте и объясните, чем отличаются процессы нагревания:

• Воды в кастрюле, стоящей на плите;

• Воды в стакане, стоящем в микроволновой печи;

• Грязной воды в стакане, стоящем под ярким солнцем.