Conversații climatice Căldura latentă a evaporării; Urechea de munte
Clyde BurnettOlanda
Întrebare: Știm cu toții despre ciclul de evaporare-precipitare a apei lichide, dar despre modul în care este implicată energia?
Răspuns: Cel mai bine este să faceți mai întâi experimentul prezentat în textul școlii medii, „Știință și tehnologie: modele de schimbare”, editat de fiica mea în calitate de director de proiect la Biology Sciences Curriculum Study din Colorado Springs.
Începeți cu 4 cuburi de gheață într-o cratiță pe o sursă constantă de căldură. Monitorizați timpul scurs pentru ca gheața să se topească, apa să se încălzească de la îngheț la fierbere și timpul pentru ca toată apa să se evapore. Timpul scurs pentru fiecare proces este o măsură a energiei absorbite. Se amestecă apa continuu și se efectuează o măsurare continuă a temperaturii. Timpul de topire va fi aproape la fel de mare ca timpul necesar încălzirii de la îngheț la fierbere, iar timpul de evaporare va fi de peste 5 ori timpul de încălzire. Temperatura va rămâne constantă la 0oC pentru topire și va rămâne constantă la 100oC (la nivelul mării) pentru evaporare și va crește treptat în timpul încălzirii de la 0 la 100.
Experimentul nu este de așteptat să fie deosebit de precis din cauza transferului de energie către și din împrejurimi, dar va fi un bun indiciu al comportamentului energetic. Valorile exacte sunt 100 de calorii pe gram (prin definiție de calorii) pentru a încălzi schimbarea de 100 de grade Celsius, 79 de calorii pe gram la temperatură constantă pentru topire și 539 de calorii pe gram la temperatură constantă pentru evaporare.
Cu încălzirea globală, vedem că 90% din energia prinsă de efectul de seră este absorbită de oceane pe 70% din suprafața pământului și fiecare moleculă de apă care scapă din lichid în atmosferă, pe măsură ce vaporii transportă cu el acea căldură latentă mare de evaporare. Un om de știință pentru rachete nu trebuie să înțeleagă că această energie va fi eliberată la condensare ca ploaie sau zăpadă.