熱力環(huán)流形成的原理

　　你還記得熱力環(huán)流嗎?由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。它是大氣運(yùn)動(dòng)的一種最簡(jiǎn)單的形式。下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹熱力環(huán)流的相關(guān)知識(shí)。

　　熱力環(huán)流形成的原理：

　　太陽(yáng)輻射能的緯度分布不均，造成高低緯度間的熱量差異，引起 大氣運(yùn)動(dòng)。

　　近地面空氣的受熱不均 ，引起 氣流的上升或下沉運(yùn)動(dòng)， 同一水平面上 氣壓的差異和大氣的 水平運(yùn)動(dòng)都會(huì)影響熱力環(huán)流的變化。

　　熱力環(huán)流是大氣運(yùn)動(dòng)最簡(jiǎn)單的形式，由于地面的冷熱不均而形成的空氣環(huán)流。其形成過(guò)程為：受熱地區(qū)大氣膨脹上升，近地面形成 低氣壓，而高空形成 高氣壓;受冷地區(qū)相反，從而在近地面和高空的水平面上形成了氣壓差，促使大氣的水平運(yùn)動(dòng)，形成高低空的熱力環(huán)流。熱的地方空氣受熱膨脹上升，冷處收縮下沉。于是上空相同高度處，熱地方單位面積 空氣柱重量(即 氣壓)大，冷地方高空氣壓小，高空形成熱-冷的 氣流。熱處氣流流失后，整個(gè) 空氣柱減輕，地面形成 低壓，冷處則形成 高壓，近地面形成冷-熱的氣流。加上上升、 下沉氣流，構(gòu)成了熱力環(huán)流。

　　熱力環(huán)流在現(xiàn)實(shí)生活中存在較為廣泛，例如 山谷風(fēng)、 海陸風(fēng)、城市風(fēng)等都是熱力環(huán)流的具體體現(xiàn)。

　　熱力環(huán)流與城市規(guī)劃。城市內(nèi)部由于 人類活動(dòng)排放大量余熱，與郊區(qū)相比呈現(xiàn)“ 熱島效應(yīng)”。城市與郊區(qū)之

　　間會(huì)形成熱力環(huán)流，為保護(hù)城市 大氣環(huán)境，在城市規(guī)劃時(shí)，要研究城市風(fēng)的下沉距離。一方面將 大氣污染嚴(yán)重的工業(yè)布局在城市風(fēng)下沉距離之外，以避免工廠排放的污染物流向城區(qū);另一方面，應(yīng)將工業(yè)衛(wèi)星城建在城市風(fēng)環(huán)流之外，以避免相互污染。

　　關(guān)于海陸風(fēng)：白天吹海風(fēng)，夜晚吹陸風(fēng)。主要原因是水的 比熱容大。水的比熱容是4.2*10^3焦耳每千克攝氏度 。

　　熱流環(huán)流的應(yīng)用

　　孔明燈、熱氣球利用了熱力環(huán)流原理加熱;暖氣片、電熱油汀利用了熱力環(huán)流原理升高房間溫度。

　　熱力環(huán)流的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

　　實(shí)驗(yàn)方法

　　在一個(gè)用保鮮膜封閉的透明玻璃箱內(nèi)，一邊放 冰塊，一邊放沙子，當(dāng)把一支點(diǎn)燃的香放入冰塊一側(cè)時(shí)，就能明顯的看到煙在箱內(nèi)進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。(圖中虛線箭頭表示煙霧的 運(yùn)動(dòng)方向。沙子最好預(yù)先在陽(yáng)光下曬短時(shí)間，這樣效果更明顯。)

　　觀察實(shí)驗(yàn)

　　方法1實(shí)驗(yàn)器材：長(zhǎng)方形的玻璃缸(長(zhǎng)100厘米左右，寬30左右，高40厘米左右)、 膠合板或 塑料薄膜、一盆熱水、一盆冰塊、一束香、火柴等。

　　實(shí)驗(yàn)步驟：①將一盆熱水

　　和一盆冰塊分別放置在玻璃缸的兩端;

　?、谟闷秸哪z合板或塑料薄膜將玻璃缸上部開(kāi)口處蓋嚴(yán);

　?、墼谀z合板或塑料薄膜的一側(cè)(裝冰塊的盆上方)開(kāi)一個(gè)小洞;

　?、軐⒁皇泓c(diǎn)燃，放進(jìn)小洞內(nèi)。

　　學(xué)生觀察煙霧在玻璃缸內(nèi)是如何飄動(dòng)的，能否發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?由實(shí)驗(yàn)可以得出什么樣的結(jié)論?

　　方法2：關(guān)閉教室的門窗，盡量保持教室的氣流穩(wěn)定。點(diǎn)燃兩根較粗的香，兩支香擺放的距離大約在30～40厘米左右，一支香旁邊放一個(gè)1000瓦的電熱爐、另一支香旁邊放一個(gè)較大的冰塊，將電爐通電5分鐘后，讓學(xué)生觀察衛(wèi)生香煙的飄動(dòng)方向。將電爐和冰塊交換位置，觀察煙的飄移方向。

　　在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，電爐上方空氣加熱， 氣壓降低;冰塊上方空氣冷卻， 氣壓升高。香的煙總是飄向電爐上方，說(shuō)明熱的地方近地面產(chǎn)生低氣壓，氣流從冷的地方流向熱的地方，而高空氣流則由熱的上空流向冷的上空。