Облака это скопление водяного конденсата, который испаряется с поверхностей рек, прудов, озер и других водоемов. Мельчайшие частички воды испаряясь, поднимаются в атмосферу и, собираясь вместе, они формируют тело облака.
Состав:
1)Водяные – полностью состоят из капель воды (выше -10 ℃). При минусовых температурах капли переохлаждаются.
2)Ледяные или кристаллические – полностью состоят из ледяных кристаллов (ниже -15 ℃).
3)Смешанные – смесь ледяных кристаллов и капель воды (от -10 до -15 ℃).
Капли воды и кристаллы называются облачными элементами. Размеры капель существенно колеблются. Их определяют при метода микрофотографирования (создание фото с высоким увеличением).
Образование облака – сложный процесс, все этапы которого тесно связаны между собой. Облака могут формироваться на любой широте. Облако возникает вследствие перехода водяного пара в жидкое либо твердое состояние – конденсации. Она происходит по двум причинам: снижение температуры и увеличение абсолютной влажности воздуха. Чаще всего присутствуют оба фактора одновременно. Понижение температуры объясняется подъемом воздушных масс, а также их перемещением по горизонтали (адвекцией). Таким образом, теплый воздух оказывается над холодной поверхностью земли. Воздушные массы поднимаются вверх по нескольким причинам:
1)Конвекция- Вид теплообмена (теплопередачи), при котором внутренняя энергия передаётся струями и потоками самого вещества.
2)Рельеф местности
3)Циклоны-Воздушная масса в виде атмосферного вихря с вертикальной осью огромного (от сотен до нескольких тысяч километров) диаметра с пониженным давлением воздуха в его центре.
4)образование атмосферных фронтов - Переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с разными физическими свойствами.
Выделяют 10 основных родов или видов облаков, которые отличаются внешним видом, формой и другими параметрами.
Виды:
1 Кучевые облака
Отличаются плотностью, ярко-белым оттенком. Развиты в вертикальном направлении. В верхней части имеют круглые очертания. Формируются, как правило, в нейтральных либо холодных воздушных массах. Толщина – 1-2 или 3-5 км.
2 Слоистые облака
По структуре напоминают туман за счет однородности, но занимают высоту 100-400 м. Чаще всего затягивают небо полностью, иногда наблюдаются разрывы. Средняя толщина – десятки, сотни метров.
3 Слоисто-кучевые облака
Отличаются серым оттенком и состоят, в основном, из воды. Могут быть представлены в виде сплошной массы либо волн, разделенных лучами солнца. Толщина – 200-800 м.
4 Высокослоистые облака
Внешне напоминают пелену серого цвета, иногда с синеватым оттенком. Могут иметь однородную или маловыраженную структуру. В составе преобладают кристаллы, охлажденные капли.
5 Высококучевые облака
Характерны для теплого времени года. Могут иметь белый, серый, синий оттенок. Принимают форму пластин, разорванных хлопьев, между которыми просвечивают лучи солнца. В высоту простираются на несколько сотен метров. Иногда превращаются в мощные кучевые.
6 Перистые облака
Многочисленные перистообразные элементы (нити, клочья, гряды), вытянутой формы. Отличаются волокнистой структурой и возможным наличием шелковистого блеска. Располагаются на большой высоте и состоят из кристаллов.
7 Перисто-кучевые облака
Имеют шаровидную вытянутую форму, встречаются на высоте от 6 км. Характерной особенностью является отсутствие теней. Также возможно окрашивание краев в виде радуги. Сформированы из кристаллов.
8 Перисто-слоистые облака
Представлены в виде пелены белого оттенка с однородной структурой. Хорошо просвечиваются солнечными и лунными лучами. Могут быть туманообразными или волокнистыми.
9 Слоисто-дождевые облака
Цельный слой темно-серого оттенка. В толщину достигают нескольких километров. В период выпадения осадков кажутся однородными. В перерывах становятся неоднородными.
10 Кучево-дождевые облака
Отличаются плотностью, вертикальным развитием, обильными осадками с грозой, градом. Формируются из крупных кучевых облаков. Могут собираться в протяженную линию – линию шквалов.
В данной задаче происходит 2 процесса: 1. Нагревание воды; 2. Парообразование воды. Количество теплоты Q в этих слвчаях вычисляется по двум разным формулам,которые мы сейчас и применим. Количество теплоты при нагревании вычисляется так:
Q1=cm(t2-t1). Подставим числа в формулу и получим:
Q1=4200×10×(100-10)=3780000 Дж.
Теперь, вычислим количество теплоты для парообразования. Для этого нам не хватает величины, которая называется удельная теплота парообразования. Она обозначается буквой L и у воды равна 2,3×10^6 Дж/кг. В данном случае, количество теплоты вычисляется по формуле:
Q2=Lm. Подставим числа и получим:
Q2=2,3×10^6×10=23×10^6=23000000 Дж. Теперь, найдём общее количество теплоты, выделившееся при 2 процессах. Сделать это можно так:
Q=Q1+Q2. Подставим числа и получим:
Q=3780000+23000000=26780000 Дж. Это наш ответ, выразим его в МДж:
ответ: Q=26,78 МДж..
