Атмосфе́рное электри́чество — совокупность электрических явлений в атмосфере, а также раздел физики атмосферы, изучающий эти явления. При исследовании атмосферного электричества изучают электрическое поле в атмосфере, её ионизацию и электрическую проводимость, электрические токи в ней, объёмные заряды, заряды облаков и осадков, грозовые разряды и многое другое[что?]. Все проявления атмосферного электричества тесно связаны между собой и на их развитие сильно влияют локальные метеорологические факторы. К области атмосферного электричества обычно относят процессы, происходящие в тропосфере и стратосфере.
Начало изучению атмосферного электричества было положено в XVIII веке американским учёным Бенджамином Франклином[1], экспериментально установившим электрическую природу молнии, и русским учёным Михаилом Ломоносовым — автором первой гипотезы, объясняющей электризацию грозовых облаков. В XX веке были открыты проводящие слои атмосферы, лежащие на высоте более 60—100 км (ионосфера, магнитосфера Земли), установлена электрическая природа полярных сияний и обнаружен ряд других явлений. Развитие космонавтики позволило начать изучение электрических явлений в более высоких слоях атмосферы прямыми методами.
Две основные современные теории атмосферного электричества были созданы английским учёным Ч. Вильсоном и советским учёным Я. И. Френкелем. Согласно теории Вильсона, Земля и ионосфера играют роль обкладок конденсатора, заряжаемого грозовыми облаками. Возникающая между обкладками разность потенциалов приводит к появлению электрического поля атмосферы. По теории Френкеля, электрическое поле атмосферы объясняется всецело электрическими явлениями, происходящими в тропосфере, — поляризацией облаков и их взаимодействием с Землёй, а ионосфера не играет существенной роли в протекании атмосферных электрических процессов.
Исследования атмосферного электричества позволяют выяснить природу процессов, ведущих к колоссальной электризации грозовых облаков, в целях прогноза и управления ими; выяснить роль электрических сил в образовании облаков и осадков; они дадут возможность снижения электризации самолётов и увеличения безопасности полётов, а также раскрытия тайны образования шаровой молнии.
≈ 70.8 °C
Объяснение:
m₁ = 80 г = 0.08 кг
t₁ = 100 °C
r₁ = 2300 кДж/кг = 2,3·10⁶ Дж/кг
m₂ = 1.5 кг
t₂ = 40 °C
c₂ = 4200 Дж/(кг·°C)
------------------------------------
t₃ - температура теплового равновесия
------------------------------------
Энергия, отданная паром при конденсации
Q₁ = r₁ · m₁
Энергия, отданная сконденсированной водой при её охлаждении
Q₂ = c₂ · m₁ · (t₁ - t₃)
Энергия, полученная холодной водой в калориметре
Q₃ = c₂ · m₂ · (t₃ - t₂)
Уравнение теплового равновесия
Q₃ = Q₁ + Q₂
или
c₂ · m₂ · (t₃ - t₂) = r₁ · m₁ + c₂ · m₁ · (t₁ - t₃)
c₂ · m₂ · t₃ - c₂ · m₂ · t₂ = r₁ · m₁ + c₂ · m₁ · t₁ - c₂ · m₁ · t₃
c₂ · m₂ · t₃ + c₂ · m₁ · t₃ = r₁ · m₁ + c₂ · m₁ · t₁ +c₂ · m₂ · t₂
c₂ · t₃ · (m₂ + m₁) = r₁ · m₁ + с₂ · (m₁ · t₁ + m₂ · t₂)
откуда температура теплового равновесия
движутся, потому что они изменяют своё положение в пространстве