Question

1.Определите температуру воздуха на вершине горы 3 км, если у подножия горы она составила + 12 градусов. 2.На вершине горы температура -5 градусов высота горы 4500 м. Определите температуру у подножия горы? 3. На какую высоту поднялся самолет, если за его бортом температура -30°С, а у поверхности Земли +12°С? Вспомнить Как изменяется атмосферное давление с изменением высоты? 4.Какова высота горы, если у подножья атмосферное давление 765 мм рт. ст., а на вершине 720 мм рт. ст.? 5.Шахта глубиной 200 м, на поверхности атмосферное давление 752 мм рт. ст. Найти давление на дне шахты. 6.Летчик поднялся на высоту 2 000 м. Каково атмосферное давление воздуха на этой высоте, если у поверхности Земли оно 750 мм. рт. ст.? 7.Чему равно атмосферное давление на вершине холма высотой 210 м, если у его подножия оно составляет 758мм?

Answer 1

при подъеме на 1 км температура изменяется на 6*С

давление изменяется: 10,5м - 1 мм рт.ст.

1. 3км * 6*С = 18*С(изменение t с высотой)

12-18= -6*С(t на вершине)

2. 4500м = 4,5км

4,5*6=27*С

-5 - 27= 22*С(у подножья)

3. разница в t от поверхности Земли до самолета сост. 42*С (30+12)

42*С / 6*С= 7 км

4. на каждые 10,5м приходится 1 мм рт.ст.

765 - 720 = 45мм рт.ст (разница между подножьем и вершиной)

45* 10,5=472,5 м. (высота горы)

5. 200м / 10,5м = 19 мм рт.ст.(с округлением)

не забываем, что с понижением атм. давление увеличивается =>

752 + 19 = 71 мм рт. ст. (давление в шахте)

6. 2000 / 10,5 = 190 мм рт.ст.(с округлением)

750 - 190 = 560мм рт.ст.(давление на высоте летчика)

7. 210 / 10,5 = 20мм рт.ст.

758-20= 738 мм рт.ст. (на вершине холма)

Answer 2

1. Для определения изменения температуры с высотой используется нормальный вертикальный градиент температуры, который составляет примерно -6,5 °C на 1000 м (или 1 °C на 150 м). При подъеме на 3 км (3000 м), температура уменьшится на 3 * 1 °C = -3 °C относительно температуры у подножия. Исходная температура +12 °C - 3 °C = 9 °C.

2. По аналогии с предыдущим ответом, при подъеме на 4500 м температура уменьшится на 4.5 * 1 °C = -4.5 °C относительно температуры у подножия. Исходная температура -5 °C + (-4.5 °C) = -9.5 °C.

3. Согласно стандартной атмосферной модели, температура убывает на 6,5 °C на каждые 1000 м. Разница температур между высотой самолета и поверхностью земли составляет 12 °C + 30 °C = 42 °C. Для вычисления высоты подъема самолета можно использовать следующую формулу:

Высота (в метрах) = Разница температур / Нормальный градиент температуры = 42 °C / 6,5 °C/1000 м = 6,461 м (около 6,5 км).

4. Используя формулу Барометра, можно определить высоту горы:

h = (760 - P) * h0 / ΔP,

где P - давление на вершине горы (720 мм рт. ст.), h0 - высота уровня моря (значение в метрах, примерно 8000 м), ΔP - разница атмосферного давления между вершиной и подножием горы (765 - 720 = 45 мм рт. ст.).

Подставляя значения:

h = (760 - 720) * 8000 / 45 ≈ 888.89 м.

5. Для определения давления на дне шахты используем аналогичную формулу Барометра:

P = P0 + ΔP * (h / h0),

где P0 - атмосферное давление на поверхности (752 мм рт. ст.), ΔP - разница атмосферного давления (0 мм рт. ст., так как шахта открыта к атмосфере), h - высота шахты (200 м), h0 - высота уровня моря (примерно 8000 м).

Подставляя значения:

P = 752 + 0 * (200 / 8000) = 752 мм рт. ст.

6. Для определения давления на высоте 2000 м используем также формулу Барометра:

P = P0 * exp(-h / H),

где P0 - атмосферное давление на поверхности (750 мм рт. ст.), h - высота (2000 м), H - масштабная высота атмосферы (около 8000 м).

Подставляя значения:

P = 750 * exp(-2000 / 8000) ≈ 750 * 0.6065 ≈ 454 мм рт. ст.

7. Аналогично пункту 4, используем формулу Барометра:

P = P0 - ΔP * (h / h0),

где P0 - атмосферное давление на поверхности (758 мм рт. ст.), ΔP - разница атмосферного давления (758 - 720 = 38 мм рт. ст.), h - высота холма (210 м), h0 - высота уровня моря (примерно 8000 м).

Подставляя значения:

P = 758 - 38 * (210 / 8000) ≈ 758 - 0.995 ≈ 757 мм рт. ст.

Обратите внимание, что в некоторых расчетах использовались аппроксимации и упрощения, поэтому полученные значения могут немного отличаться от реальных условий.