Как тепло в действительности удерживается в молекулах углерода в атмосфере? [Дубликат]

Мы все узнали, что Земля нагревается из-за того, что молекулы CO 2 и CO поглощают тепло. Тем не менее, как тепло на самом деле хранится в этих молекулах. Когда фотоны нагревают их, их электрон возбуждается и переходит на более высокий энергетический уровень; однако мы знаем, что атомы хотят оставаться в состоянии с низкой энергией, и они быстро переходят в состояние с более низкой энергией (поправьте меня, если я здесь не прав). Если это происходит, то как на самом деле удерживать тепло в молекуле оксида углерода или углекислого газа?

Это потому, что в течение дня они нагреваются и остаются горячими, потому что им требуется больше времени для перехода в более низкое энергетическое состояние?

Примечание. Это не дублирует вопрос, заданный в виде дубликата, поскольку другой вопрос был рассмотрен по поводу того, почему один элемент способен поглощать тепло, а не другие. Этот вопрос, с другой стороны, направлен на то, как любой элемент способен вообще поглощать тепло.

Фил Перри jpmc26 Джон Ренни Руслан Геррит

анна v

Мы все узнали, что Земля нагревается из-за того, что молекулы СО2 и СО поглощают тепло.

@ Бенджон дал вам правильный ответ. Вот мой дубль.

Источником тепла Земли (кроме небольшого процента тепла от магмы в центре Земли) является Солнце. Он выливает на поверхность около 1,2 киловатта энергии на квадратный метр (что, между прочим, используется солнечными батареями). Та же самая энергия падает на поверхность Луны, поверхность которой сгорает днем и замерзает под воздействием излучения черного тела ночью.

Земле повезло иметь газовую атмосферу, которая смягчает крайности возможных температур, которые земля достигла бы в противном случае. Примером смягчения последствий является то, что происходит на морском дне. Большая часть энергии улавливается водой, и пол поддерживается на постоянной температуре с небольшими изменениями днем и ночью на первых метрах от поверхности, в зависимости от времени года, излучая излучение черного тела, но тело вода обладает такой большой теплоемкостью, что вариации невелики.

Газовая атмосфера является более темпераментным «одеялом», ее теплоемкость зависит от нескольких газов, называемых парниковыми газами, из-за плохого впечатления, что сельскохозяйственные теплицы работают таким образом (они не работают, подавляя теплообмен путем конвекции, но это другая история, по которой нет противоречий).

Основным парниковым газом является вода, H2O. Стоит рассмотреть эту цифру :

Спектр солнечного излучения над атмосферой и на поверхности. Вырабатываются экстремальные ультрафиолетовые и рентгеновские лучи (слева от показанного диапазона длин волн), но они составляют очень небольшое количество общей выходной мощности Солнца.

Мы видим, что H2O обладает наибольшим спектром поглощения для инфракрасных длин волн (которые являются длинами волн тепла), а затем поступает CO2. Парниковые газы поглощают как входящие, так и отраженные от поверхности Земли инфракрасные лучи, и, поскольку большая часть отраженных длин волн находится в инфракрасном диапазоне, они действуют как замедление излучения черного тела, которое в конечном итоге покинет Землю. Поскольку одеяло удерживает человека в тепле от парниковых газов, играя в мяч с инфракрасным излучением (длина волны, по которой тепло действительно передается), удерживает поверхность Земли на приемлемой для жизни температуре, к счастью для нас.

Тем не менее, как тепло на самом деле хранится в этих молекулах. Когда фотоны нагревают их, их электрон возбуждается и переходит на более высокий энергетический уровень; однако мы знаем, что атомы хотят оставаться в состоянии с низкой энергией, и они быстро переходят в состояние с более низкой энергией (поправьте меня, если я здесь не прав).

Тепло сохраняется коллективно, когда оно сохраняется, это не одноатомная вещь, а статистически возникает в результате реакции миллиардов атомов, которые продолжают возбуждаться и освобождаться от столкновений и вибраций и т. Д., Как описано в других ответах.

Если это происходит, то как на самом деле удерживать тепло в молекуле оксида углерода или углекислого газа?

Тепло удерживается не в отдельной молекуле, а в газовом ансамбле, но в некотором смысле уровень парниковых газов оказывает замедляющее воздействие на излучение Земли в атмосферу, отражаясь назад и вперед с поверхностью. Это удерживает температуру вблизи поверхности от огромных колебаний между днем и ночью (как на луне), это буфер, похожий на буфер воды для дна океана.

Нет, это коллективное возникающее термодинамическое явление, как я уже сказал. Не нужно вызывать атомы и квантовую механику на уровне тепла.

Возвращаясь к рисунку, причина, по которой так много внимания уделяется антропогенному СО2, заключается в компьютерном моделировании динамики атмосферы. Атмосфера не является статичным явлением, она имеет ветры, взаимодействует с поверхностями океана, имеет штормы и т. Д. Модели предполагают, что увеличение СО2 действует как триггер для земли и атмосферы, чтобы выпустить больше H2O, в механизме обратной связи, и, таким образом, быть центральным в содействии небольшому повышению температуры с середины прошлого века, но это уже другая история.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎