环境中的物理化学案例
 
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严格地说,对流层气团的上升和下降不是绝热的,空气将通过湍流交换、辐射和分子传导等机制与环境交换热量。但气团垂直运动时,由于气压变化快,热量交换的影响远比气团压缩或碰撞产生的温度变化影响小,故可以将气团的抬升近视看作理想气体的绝热可逆过程。气团上升过程中,由于气团上方的空气越来越少,对气球产生的压力也随之减小,气团内的空气开始膨胀。当气球膨胀时,需要克服外压做功消耗自身能量,因此气团的温度发生下降。根据理想气体的绝热可逆过程,考虑空气主要为双原子分子g=1.4,可以计算得到。这就是大气中干绝热过程中温度和压力关系的泊松公式。进一步计算,可得到大气的干绝热减温率为G=9.8K/km。当然,由于实际空气含有水分(湿度),受光照等影响,因此其垂直递减率变化较大,甚至出现逆温现象。


 
 
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