Se um raio atinge a lagoa, quanta água se aquece?

Anonim
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Lightning é uma poderosa descarga elétrica de faísca, que ocorre durante uma tempestade, é acompanhada por trovão, bem como surtos brilhantes de luz. Encontrar nas árvores, ela geralmente os provoca a disparar. Isso significa que o raio é capaz de aquecer o meio ambiente, incluindo reservatórios.

Propriedades do mecanismo e do zíper

Relâmpago surgem como resultado da eletrificação das nuvens. Suas descargas aparecem dentro das nuvens, entre a nuvem e a superfície da terra ou nuvens vizinhas. Imediatamente antes da descarga, a diferença potencial surge entre as nuvens ou nuvens e terra - dependendo do tipo de relâmpago.

A eletrificação nas nuvens ocorre devido a uma espécie de "atrito" das menores partículas - iceclocks e gotas de água, dos quais a nuvem de tempestade consiste. Sua parte superior é a uma altitude de cerca de 6-7 km, menor - de 0,5 a 1 km. As nuvens estão constantemente se movendo devido ao movimento do fluxo de ar. Assim, a parte inferior da nuvem tem uma carga negativa, e a parte superior é positiva.

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Esquema de formação de raios

Fato interessante: o relâmpago é frequentemente atingido a objetos em terra. No entanto, a maior probabilidade de greve de raios no mundo é celebrada acima do distrito venezuelano do rio Katatumbo no Lago Maracaibo. Sua freqüência - 250 descargas por quilômetro quadrado por ano.

A tensão do campo elétrico da nuvem de trovão é muito alta - é medida em milhões e bilhões de volts. Quando as áreas com encargos opostos estão muito próximos uns dos outros, ocorre uma descarga de raio. É caracterizado por uma enorme força da corrente - de 10.000 a 500.000 ampères. A tensão e a força da corrente dependem de muitos fatores, por exemplo, os comprimentos, a duração do zíper, o tamanho da nuvem em que foi formado.

Como calcular a temperatura de aquecimento do reservatório quando a greve de raios?

A descarga é acompanhada pela alocação de uma enorme quantidade de energia que atinge um bilhão de linhas. O brilho brilhante indica uma alta temperatura no canal Zipper - cerca de 30.000, e é várias vezes a temperatura na superfície do sol.

Para estimar o efeito térmico da corrente elétrica, use a lei física de Joule-Lenza, que os cientistas estabeleceram independentemente uns dos outros em momentos diferentes:

Q = i2rt, onde q é a quantidade de calor, eu é a força atual, R - Resistência, T - Intervalo de Tempo

Como a corrente média, você pode tomar um valor de 200.000 amps. O intervalo de tempo é a duração do raio - 0,2 segundos em média. Para descobrir a resistência da água na lagoa, seu raio, profundidade e resistividade (50 ohm m) são necessários. Se adotarmos a profundidade da lagoa por 1 metro, o raio é de 25 metros, a resistência à água será de 0,025 ohms.

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Relâmpago Katatumbo.

A quantidade de calor destacada é de 2,04 x 108 j. Na lagoa do tamanho especificado, a massa de água é de cerca de 2 toneladas, e sua condutividade térmica específica é de 4200 j / (kg. ℃). Conhecendo todos esses parâmetros, com a ajuda da fórmula da condutividade térmica específica, você pode descobrir quanto a água é quente na lagoa, ou seja, 0,024 ℃.

Este indicador é muito pequeno. Mas se você imaginar que zíper mais poderoso (500.000 amps) atingiu a lagoa com uma duração máxima (mais de 7 segundos), a água esquentará em cerca de 5. É digno de nota que, por exemplo, no Zipiter Zipper aparece muito menos frequentemente, no entanto, eles são muito mais poderosos. Esta categoria pode aquecer a água a 25.

Os cálculos acima são apenas aproximados, pois têm muitos erros. A evaporação da água deve ser levada em conta no momento da greve de raios, a lenta propagação de aquecimento e outros fatores. Portanto, se a descarga cair na lagoa, a água é aquecida insignificante.

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