赫尔姆斯霍斯是不是以为太阳的热是由它自己收缩发展出来的?

  导语:大家都知道太阳会发光发热,但却很少人去了解太阳为什么会发光发热。一般恒星都会发光,而太阳系中只有太阳是恒星,所以只有它会发光,究竟为什么?到底太阳发光发热的原因是什么呢?下面我们一起来了解。

  太阳为什么会发光发热 太阳发光发热的原因是什么

  原理是其内部时刻都在发生着核聚变。

  太阳含有大量的氢。在超高温与超高压的情况下,氢产生核反应:四个氢原子结合成一个氦原子,其间损失了0.76%的质量。这些微的质量损失,会转化成为巨大的能量,以光、热与其回他的 辐射形式向外放射出来。

  组成太阳的物质中氢约占71.3%,氦约占27%,其他元素约为2%,太阳由内向外分别为核反应区、辐射区、对流区,太阳中心区域即核反应区,温度高达1500万℃,压力也极大。

  因此使得氢聚合成氦的热核反应持续发生,产生巨大的能量,通过辐射区和对流区传递到太阳的表面,通过光球像四周辐射出去,最终到达地球,给地球供给持续不断的能量。

  虽然氦聚变产生的能量比氢聚变产生的能量少,但温度也更高,因此太阳的外层将膨胀,并且把一部分外层大气释放到太空中。

  当转向新元素的过程结束时,太阳的质量将稍微下降,外层将延伸到地球或者火星目前运行的轨道处(这时由于太阳质量的下降,这两颗行星将会离太阳更远)。

  一般恒星都会发光:

  恒星是一种由发光球体的等离子体,通过其自身重力保持在一起的天体。离地球最近的恒星是太阳。夜间,从地球上肉眼可以看到许多其他恒星,由于它们与地球之间的距离很远,因此它们在天空中显示为多个固定的发光点。从历史上看,最杰出的恒星被分为星座和星空,其中最亮的星获得了适当的名称。天文学家已经汇编了星表,以识别已知星并提供标准化星恒星称号。大多数恒星从地球上用肉眼看不到,包括我们银河系之外的所有恒星,银河系。

  对于至少其生活的一部分,星形闪耀由于热核聚变的氢进入氦在其核心,释放能量横穿恒星的内部,然后辐射到太空。在恒星的一生中,几乎所有比氦重的天然元素都是由恒星的核合成产生的,而对于某些恒星,其爆炸时是由超新星的核合成产生的。恒星在寿命快要结束时,也可能包含退化的物质。天文学家可以确定质量,年龄,金属性(化学成分)和恒星的许多其他特性,分别观察恒星在太空中的运动,其光度和光谱。恒星的总质量是决定恒星演化和最终命运的主要因素。恒星的其他特征(包括直径和温度)会在其生命周期内发生变化,而恒星的环境会影响其旋转和运动。绘制许多恒星的温度与其亮度的关系图可得出一个称为赫兹普劳–拉塞尔图。在该图上绘制特定的恒星可以确定该恒星的年龄和演化状态。

  恒星的生命始于主要由氢,氦和微量重元素组成的气态星云的引力坍塌。当恒星核足够致密时,氢通过核聚变稳定地转化为氦气,从而释放出能量。

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外太空是一个近乎完美的真空,那么,热量如何在太空中传递呢?

很多人会对这个问题感到困惑。简单来说,热量需要一种介质来进行传递吗?如果确实需要,那么,来自太阳的热量如何穿过真空的太空到达地球的呢?

答案很简单:热量是太阳释放出的一种能量形式,通过辐射进行传播,这就是为什么地球能感受到太阳的热量。

这个问题似乎不言自明,但是如果真的深入挖掘,“热量”的概念远非“温度计测量的东西”。在日常生活中,当感觉温度很高时,我们就会说某物发出“热量”,或者我们也会说空气被全球变暖等效应“加热”。

然而,“热量”的最基本定义是什么呢?

热量是一种能量形式,它是来自构成物体粒子的热运动。粒子做永不停歇的无规则运动,彼此互相撞击和反弹。这些粒子运动和撞击的越快,那物体也越热。

当使用热源加热物体时,实际上就是提高粒子的平均动能,从而提高其整体温度。

热量的传递有三种方式:热传导、热对流和热辐射。

当两个物体彼此接触时,就会发生热量交换,这就是热传导。这是最重要和最常见的热传递方式,其本质是两个物体中粒子之间的能量转移。

另一方面,热对流使指通过流体(例如空气、水等),热量从一个地方传递到另一个地方。

由于很多热传递过程都是以热传导和热对流的形式,因此很容易误认为这些是传递热仅有的两种方式。

第三种传热方式,也是使地球能获得太阳热量的方式,那就是热辐射。在太空中,虽然几乎没有任何粒子(使其成为近乎完美的真空),但是存在辐射,当与物体碰撞时,辐射被转换成热量。

辐射不仅加热地球上的物体,而且还包括那些不在地球上的物体,例如国际空间站、月球和太阳系的各种天体。

太阳通过核聚变反应源源不断地释放出大量的能量,然后通过电磁波在太空中传递。太阳释放出的辐射跨越整个电磁波谱,其中包括红外线、紫外线和X射线。

当然,太阳还发射出位于可见光谱范围内的电磁波,这也正是为何我们可以看到太阳!

由于电磁波的传播不需要介质,这意味着它们可以穿过真空。因此,我们能看到太阳,也能感受到太阳的热量。太阳辐射由无质量的能量包——光子——组成。光子自由地穿行在宇宙空间,而当它们撞到物体时,物体就会吸收光子。光子的能量传递给物体,物体的能量增加,然后就被加热。

除此之外,地球的大气层可束缚住50%的太阳热量,防止其逃逸到太空,使地球保持温暖。

所以,关于热量怎么可能会在真空中传递的这个问题很好回答:不是“热量”在真空中传播,而是不需要介质就能传播的电磁辐射!

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一、勇往直前(12道选择题)

1. 当暖空气推动冷空气移动时,这一过渡带叫做(B)

2. 强对流天气指的是发生突然、天气剧烈、破坏力极大、常伴有雷雨大风、冰雹、龙卷风、局部强降雨等强烈对流性灾害天气,在气象上属于( C )天气系统。

4. 二十四节气中在世界范围内通用的是哪些?【B】

A.大暑、小暑、大寒、小寒

B.春分、秋分、夏至、冬至

C.立春、立夏、立秋、立冬

5. 目前我国静止卫星区域快速扫描,对于同一区域的观测最快达到几分钟一次?(A)

6. 雾滴中有病菌吗,会不会有碍人体健康?(A)

7. 雷电是发生于( A )云内、云与地、云与空气之间的击穿放电现象。

8. 天气预报中常提到副热带高压,一般副热带高压控制区域常为(B)天气。

9. 我国2013年9月发射的风云三号C卫星,增加了高光谱温室气体监测仪,主要目标是增强以下哪类监测能力?(C)

B. 提高大气温度的探测能力

C. 提高大气污染气体监测能力

10. 台风的直接灾害主要包括暴雨、大风和( A )。

11. 天气雷达是利用( B )对电磁波的散射作用探测大气中的降水或云中水滴的浓度、分布等,了解天气系统的结构和特征。

A 气溶胶、汽车尾气、PM2.5浓度等

B 雨滴、云状滴、冰晶、雪花等

12. 位于西太平洋的副热带高压对我国的天气影响很大,它是一个(B)系统

二、分秒必争(判断题40道)

1.季风是指海洋与陆地之间大范围的、风向随季节有规律改变的风。太阳辐射是季风形成的最根本原因?   (错)    (海陆热力差异)

3. 气象卫星上可以穿透云层观测到地面的是紫外臭氧探测仪。 (错)  (微波类仪器)

4. 使大型气球上升到平流层进行气象、天文、环境等多学科探测试验的气球叫做定高气球。(错) (平流层气球)

5. 强烈吸收太阳紫外线辐射对人体有害,为人类构筑安全屏障的气体是臭氧。 (对)

7. 遇到雷暴发生时,在操场上的同学正确的做法是尽快回到室内。(对)

8. 入春是指气温上升到候(5天)平均气温高于10℃以后。(对)

9. 空气运动的方向总是从高温指向低温。(错)   (高压指向低压)

10. 看云识天气的谚语: 日落红云升,有雨在明朝。(错)     (来日是晴天)

11. 气团是指在水平方向上大气的物理属性,主要指温度、湿度和稳定度比较均匀的大块空气块。 (对) 改大范围的空气团

12. 气象观测场周围有一圈栅栏,高度小于1.2米。(对)

13. 气象站用来盛放温湿度等探测仪器的百叶箱漆成白色是为了保护探测仪器。(错)

防止太阳辐射对探测仪器的照射造成数据与实际有误差

14. 夏季高温与少雨相结合,冬季寒冷与潮湿相结合,这种气候型属于地中海气候型。(对)

15. 晴朗的白天,土壤温度随土壤深度增加而减少。(对)。

16. 云主要是由空气下降增温而形成的。(错)  (上升绝热冷却)

17. 国际社会在应对全球气候变化问题上进行国际合作的一个基本框架是《京都议定书》(错)  《联合国气候变化框架公约》

18. 每一种天气变化的物理过程都伴随着或起因于热量的传递或交换。(对)

19. 在天气预报中,预报风力时我们常听到风力3到4级,阵风5级。这里的阵风表示的瞬间风力最大风速。   对

21. 地球表面的平均温度为15摄氏度。假设地球上没有温室效应,那么地球表面的平均温度将是零下19摄氏度。 ( 对)

22. 对流层大气热量的主要来源是空气吸收太阳辐射。(错)  (空气吸收地面热辐射)

23. 控制温室气体的排放是缓解全球气候变暖的重要措施。 (对)

23. 我国梅雨区域主要发生在华南地区。(错)   (江浙)

25. 地面上空的大气结构出现气温随高度增加而升高的反常现象,从而导致大气层稳定称为逆温。(对)

26. “一山有四季”形成的原因是纬度因素。  (错)   (地形)

30. 随着科学技术的发展和人类认识水平的提高,天气预报的准确率有可能达到100%

(错)  (不可能)

31.因其特殊的地形,对中国甚至世界范围的天气气候都会产生重要影响的是(黄土高原)。 (错)  (应是青藏高原)

32. 平均而言,在对流层中每上升100米,大气温度的变化是下降1度。(错)

(应是下降0.65度)

35. 造成我国长江流域初夏的梅雨天气的重要天气系统是江淮气旋(对)

36. 天气雷达是利用电磁波能被云雨粒子反射的原理而发展起来的大气探测工具。(错)

37. 西太平洋沿海国家中,受台风袭击最多的是日本。(错)  (中国)

40.天气预报是根据大气科学的基本理论和技术对某一地区未来的天气作出分析和预测。对

三、默契考验(40道)

立春、云、闪电、冰雹、沙尘暴、气象卫星、气象站、气候资源、PM 2.5、洪涝

立夏、雾、寒潮、台风、梅雨、大气污染、天气预报、百叶箱、气候变化、青藏高原

霜降、紫外线、暴雨、雾霾、臭氧、龙卷风、温室效应、厄尔尼诺、温度计、二氧化碳

大寒、雪、彩虹、酸雨、大气压、热带风暴、人造卫星、降水量、大气层、人造卫星

四、火线抢答(选择题 20道)

1.气旋是大气中水平气流旋转而形成的大型涡旋,气旋中天气常发生剧烈的变化,那么南半球气旋是什么旋转方向?(B)

2. 郑和下西洋是利用了(C)

3. 飑线是指风向和风力发生剧烈变动的天气变化带。它常出现在雷雨云到来之前或冷锋之前,春、夏季节的( A )里最易发生。

4. 看似透明的大气层其实厚度极大,大气有可能向外泄漏空气分子并在那里会出现美丽的极光的高度在(b)

5. .气象卫星资料预处理的主要功能是什么?(C)

6. 造成飞机颠簸的主要原因是( A )。

7. 南极春季出现臭氧洞,北极春季未出现过臭氧洞,其主要原因是( C )

A  北极地区氟里昂等污染物质浓度低于南极

B 北极春季平均臭氧总量比南极高

C 北极春季平流层极涡中的温度高于南极

8. 玉树银枝,梨花竟放的北国风光别具风韵,这是气象上所说的哪一种现象?(A)

9. 当温度和湿度分别在什么范围内时人体感觉最舒适?(C)

10. 一天中紫外线最强是以下哪个时段?(B)

11. 以下哪个选项是对“一日不见如隔三秋”的正确解释?(A)

A、农历七、八、九月(也称孟秋、仲秋、季秋)  B三个秋天  C、秋季的三个节气

12. 干热风主要发生在我国的哪个区域?(C)

13. 你认为一天中,下列选项的哪一个时间段的空气最清洁?(B)

14. 以下哪个因素是造成城市热岛效应的主要因素?(B)

15. 《京都议定书》又称《京都协议书》、《京都条约》,是《联合国气候变化框架公约》的补充条款,请问签订《京都议定书》的具体时间是何年何月?(A)

16. 下列哪一个选项是媒体报道中所说的缺水的主指?(B)

17. 海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像,( A)的反常分布是海市蜃楼形成的气象条件。

18. 多普勒天气雷达能够测量(B)

19. 世界上最早“城市光化学烟雾”事件出现在哪个国家的哪个城市?(C)

20. 东亚季风活动对我国气候有什么样的影响(A)

五、一锤定音(问答题6道)

1. 什么是城市热岛?

城市热岛效应就是一种城市气温比郊区高的现象。它的形成一方面是在现代化的大城市中,数百万人日常生活所发出的热量,还有工业生产、交通工具散发的大量热量。另一方面,城市的建筑群和柏油路面热容量大,反射率小,能有效地储存太阳辐射热。

2、为什么在台风眼里反而没有风?

在台风中心大约直径为10公里的圆面积内(称为台风眼),由于外围的空气旋转得太厉害,外面的空气不易进到里面去,那里好像一根孤立的大管子一样。所以台风眼区的空气,几乎是不旋转的,因而也就没有风。

而在台风眼区,空气是向下沉的,因而云消雨散,会出现暂时的晴天,夜间还能看到一颗颗闪烁的星星。一般只有6小时,台风眼就过去了,接着天气又重新变得很恶劣,仍然是狂风暴雨。

3.什么是气候资源?气候资源有哪些特征?

气候资源是自然资源的一部分,是有利于人类经济活动的气候条件。包括太阳辐射、热量、水分、空气、风能等。

气候资源具有以下几个特征:第一,不可或缺性;第二,自然性;第三,利弊相生性;第四,多样性。

4. 世界十大生态环境问题是什么?

1.全球气候变暖,海平面升高;2.土壤流失严重,耕地面积减少;3.森林资源日益减少;4.水荒制约发展,影响生活;5.臭氧层破坏,威胁地球生命;6.生物物种加速灭绝,生物资源急剧减少;7.人口爆炸,危及自然生态;8.有害人工化合物泛滥,贻害人间;9.有害废弃物的转移,贻害世界;10.残留物质,伤害环境 。(列出8项可给满分)

5. “冰冻三尺”需几日之寒?

三九严寒的天气里冰冻的程度应当最厚,其实最大的冰冻厚度是出现在冬末春初,因为冰冻厚度与“负积温”有关。所谓“负积温”是指冬季日平均气温在0℃以下的累积总和。天气越冷,负积温就越高,冰冻也就越厚。实验证明“冰冻三尺”,大约需要-780℃的负积温。假设该地区整个冬季平均气温为-12℃,那么780÷12=65(天)。也就是说,这个地区冰冻三尺约需65日之寒。

6. 谚语“早霞不出门,晚霞行千里” 是如何利用霞来预测未来天气的?

根据霞的生成原理,早晨出现鲜红的朝霞,说明大气中水滴已经很多,而且云层已经从西方侵入本地区,因此预示天气将要转雨;出现火红色或金黄色的晚霞,表示西方已经没有云层,阳光才能透过来造成晚霞,也就是本地区的上游天气已经放晴。这样,在原来笼罩本地区的云层东移以后,本地区天气将转晴。

1. 我们平时肉眼看到的太阳是太阳大气的哪一层? (A)

2.预计热带气旋在未来24小时内将影响本地时,本地气象台将发布( C )。

3. 季风在冬季是由(B)

4. 农历是我国采用的一种传统历法,它是一种典型的(C)

5. 当有剧烈磁暴产生时,地球高层大气的密度会( A )

6. IPCC第五次研究报告指出,自1880年到2012年全球地表平均温度大约升高了( B )。这种气候变暖是由气候本身的波动和人类活动共同引起的。

7. 24节气中白天最长的一天是哪个节气? A

9、形成气候差异最基本的因素是什么?   C

10. 发生中暑现象最主要的气象条件是什么?  A

13. 一般从哪个节气开始, 我国就会出现春雷? A

14. 影响人体舒适度的首推气象要素是什么?   A 气温

A 蕴含于云中的水资源   B 存在于大气中的液态水和固态水总量

C 已降到地面的水资源

16. 三个孩子中( C )说的正确?A小红:明天和后天的气候会很热  B小艳:10年后全球天气会明显变暖   C小刚:20世纪70年代气候比现在要冷。

17.新疆的哈密瓜之所以甘甜主要是因为( B )。

18. 以下物件中,可用作研究青藏高原远古地质时期气候特点和变化的是( B )。

A 地表下挖掘出的动物化石   B 冰川深处取出的冰芯

C 修筑铁路时发掘出的古代瓷器

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