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skydiver
V2EX  ›  随想

两个物理猜想

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  •   skydiver · 2012-05-15 17:08:21 +08:00 · 3549 次点击
    这是一个创建于 3491 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
    1. 海平面上升与船增多有没有关系?
    世界上所有轮船的总吨位数逐渐增多,排开的水增多,会导致全球的海平面上升吧

    2. 城市温度升高和空调增多有没有关系?
    夏天安装的空调变多,会导致室内的热量被转移到室内的更多。那么城市里面夏天的温度比前些年热是不是与这一点有关呢
    40 条回复    1970-01-01 08:00:00 +08:00
    jiankangxin
        1
    jiankangxin  
       2012-05-15 17:40:31 +08:00
    哥们。。。话说。。你是来捣乱的吧。。虽然第二个问题还靠点谱。。。不过话说这更多的是环境科学的问题,跟我大物理关系不大哈
    skydiver
        2
    skydiver  
    OP
       2012-05-15 17:42:16 +08:00   ❤️ 1
    @jiankangxin 都是初中物理问题吧。。。
    cheshirecat
        3
    cheshirecat  
       2012-05-15 17:55:01 +08:00
    这两个可以做面试题。
    cutehalo
        4
    cutehalo  
       2012-05-15 18:01:28 +08:00
    第一个问题肯定没啥关系 就那船的排量平均到全海平面就无视吧
    第二个问题也可以说空调多了 然后耗电量变大了 很多地方都是火力发电 发电过程中产生的二氧化碳造成地球变暖了
    9hills
        5
    9hills  
       2012-05-15 18:01:52 +08:00   ❤️ 1
    @skydiver 显然是小学物理问题,对尺寸问题没有一个直观了解。。

    地球多大,船多大?大气层多大,空调几个?我给你回答一下吧。

    1. 恩,海平面会上升,但是观测不到
    2. 会变热,从能量守恒角度讲空调做功就是发出热量,和热量转移无关。但这个热度增加也观测不到,因为实在太微弱了。
    3. 城市里面夏天的温度比前些年热是不是与这一点有关?
    答:无关。

    有点给小学生讲题的感觉。。
    bcxx
        6
    bcxx  
       2012-05-15 18:04:46 +08:00
    每每看见这样的问题,总会去怀疑一下 素质教育 究竟教了点什么出来~ *rant 自重
    LevanLifan
        7
    LevanLifan  
       2012-05-15 18:05:40 +08:00
    你的头像,配这两个题。很配。
    caoyue
        8
    caoyue  
       2012-05-15 18:09:14 +08:00
    小学生问这样的问题我会夸奖他
    skydiver
        9
    skydiver  
    OP
       2012-05-16 01:26:04 +08:00
    @cutehalo 第一个问题我以前算过,结果大约是几厘米的数量级
    第二个问题,我的意思是在夏天和城市里这个局部范围内的影响,我觉得还是有很大的影响的。
    skydiver
        10
    skydiver  
    OP
       2012-05-16 01:41:40 +08:00
    @9hills 只有思维简单的人才会把问题想的这么简单。你这个答案我也知道,所以你没有必要来显示自己的优越感,这对于讨论问题没有意义。
    我把这个问题贴到随想里,也是想提出一些新的想法而已。我觉得很多人根本没有认真想过这两个问题,只是凭直觉就武断的得出结论了,或者觉得这是常识没有必要讨论。但是又有多少人认真计算过呢?
    013231
        11
    013231  
       2012-05-16 01:51:56 +08:00
    @skydiver 第一个问题,按数量级估算一下就知道你算错了。
    binux
        12
    binux  
       2012-05-16 02:04:55 +08:00
    @skydiver 如果你认真计算过,请把你计算依据,过程和结果贴出来,不要直接拿一个常识让人来讨论。
    skydiver
        13
    skydiver  
    OP
       2012-05-16 02:06:51 +08:00
    @013231 嗯有可能,以前算的有点记不清了。
    skydiver
        14
    skydiver  
    OP
       2012-05-16 02:07:35 +08:00
    @013231 嗯有可能,以前算的有点记不清了。
    skydiver
        15
    skydiver  
    OP
       2012-05-16 02:11:27 +08:00
    @binux 确实写的有点匆忙。没把我的想法详细写出来也是有点担心影响大家的思路。白天有时间我再详细写一下我的想法吧~
    aligo
        16
    aligo  
       2012-05-16 08:24:49 +08:00
    有趣的想法!
    关于问题一的话,延伸出去考虑,为了建设各种港口而进行的填海行为也会造成海平面上涨吧。不过这种假设确实需要仔细的计算了。
    问题二的话,因为空调也是在热力学框架内的东西,所以可以完全肯定地说:是,空调的使用肯定会把地球变得越来越热!

    不过这些问题还是不能单独看待,归咎起来还是人类文明活动会把地球搞得越来越糟糕。例如说没有工业文明和远洋贸易的需求哪里来的大船,空调用的电能一开始可能就是不可循环以无害方式储存着的,然后为了做了反热二无谓的热量搬运把这部分热能又发散到空气中。

    万恶的人类。
    deanguqiang
        17
    deanguqiang  
       2012-05-16 08:32:32 +08:00
    地球有没有变暖还是个有待商榷的问题呢…
    cutehalo
        18
    cutehalo  
       2012-05-16 08:51:13 +08:00
    @skydiver 照这么说的话 汽车内燃机 家里的煤气灶产生的热量比空调室外机多多了啊...
    skydiver
        19
    skydiver  
    OP
       2012-05-16 11:06:00 +08:00
    @aligo 问题二从整体上来看,使用空调增加的热量肯定是等于空调消耗的电能。这个是没有疑问的。但是这是在室内外的温度达到均衡之后的情况。就好比一个很典型的问题是如果开着门使用冰箱的话,室内的温度肯定是升高的。但是如果关着门使用冰箱,室内的温度应该是比开着门使用更高。
    所以对于空调的问题我也是从热量的角度考虑的。假设空调的耗电可以忽略,那么在室内温度降低的同时室外的温度肯定是升高的,只是这个升高的幅度我现在还没找到一个好办法估算。
    skydiver
        20
    skydiver  
    OP
       2012-05-16 11:12:36 +08:00
    @cutehalo 是的。但是我主要考虑的是燃烧燃料和空调是两种不同的过程。一个是产生热量,一个是将室内的热量转移到室外。前者肯定是会导致温度升高的,但是后者会引起多少改变,相比前者哪个影响更大,这个问题就不清楚了。
    另外我提出这个问题也是因为空调是一个高效率的机器。空调消耗1焦耳的电能能让室外的热量增加大于1焦耳。而通常的燃料都是1比1的产生热量的。
    dofine
        21
    dofine  
       2012-05-16 11:20:08 +08:00
    热量是不能用增加/减少来描述的。空调的原理是电能带动压缩机和冷凝器实现制冷剂(氟利昂)的相变循环来转移热量。
    agui
        22
    agui  
       2012-05-16 11:51:57 +08:00
    我听过一句话,如下:

    人人都说要爱护地球,但是我们有什么资格以及能力爱护地球?

    地球存在了多少年,我们人类存在了多少年?

    人类的活动对于地球的发展,进程其实是起不到任何一点点的改变作用的,一切的变化都源于地球本身在宇宙中所处的位置。
    9hills
        23
    9hills  
       2012-05-16 11:57:37 +08:00
    @skydiver o(︶︿︶)o ,看来你对热量的理解还停留在遥远的古代,热质说的年代。。。以为热量是个什么东西,能传来传去。。。
    aligo
        24
    aligo  
       2012-05-16 12:14:05 +08:00   ❤️ 1
    @skydiver 你去理解一下熵,然后就都明白了
    空调问题本质上,并不是消耗了多少热量而搬运了多少热量(一般来说这个比例就是1:2-1:4)
    而是在调动了例如环境中例如石油煤炭这些集中的高热量的物体(而且通常是不可以循环),把它们转移到了环境中,必然会造成环境中总的流动热量的上升,最明显的表现就是气候变暖

    关于人类大规模环境改造活动的影响,最粗暴的总结,就是把太阳和地球内核里面那些非常热的东西,和地球表面的水体啊空气啊,放到调酒器里面搅拌混合一下,然后让所有这些东西达到一个温度绝对平均,没有热量传递和流动的热寂状态

    然后完了,没有然后了

    所以保护环境的意义,说白了就是使这一天比较迟一点的到来
    aligo
        25
    aligo  
       2012-05-16 12:16:34 +08:00
    噗,突然发现我又开始思考这些乱七八糟的事情了

    @skydiver 要赔我精神损失费。。。
    jiankangxin
        26
    jiankangxin  
       2012-05-16 12:29:40 +08:00
    @9hills 同学 你学的不是物理,你学的是寂寞。。不要整天v2exer。。。要努力上进,恩
    jiankangxin
        27
    jiankangxin  
       2012-05-16 12:36:27 +08:00
    @skydiver 其实空调对空气温度的影响,远远不及 人类活动排出的二氧化碳以及其它污染物带来的温室效应强,并且如果非要说空调对温度的影响的话,应该说大城市空调的大量使用导致的发电厂耗电量的增加,如果是火发电,那么这样一定会导致温室气体的增多,不过如果是水 、风、核能、或者甚至是生物气体发电的话,那么这种影响相对还是比较小的
    jiankangxin
        28
    jiankangxin  
       2012-05-16 12:49:14 +08:00   ❤️ 1
    额。。对这个问题兴趣比较大哈。。。我刚才查阅了一下文献,节省时间,直接搜了一篇中文文献。。一般空调给空调带来的影响就想#27楼说的一样是由于能耗带来的影响。。然后,空调能耗属于建筑能耗,2000年,在我国建筑能耗能够占到总能耗的19~20%,而空调能耗能够占到建筑能耗的89%,所以确实空调的使用间接增强了大气的温室效应,不过话说LZ说的那个由于将室内温度转移的室外而导致的温度提高并不是很可靠了,这个。。假设室内温度被排出室外以后,室内温度不会降低(假设此处所说的室内是一个封闭的盒子),那么此时室外的热量+室内排除热量,确实会增大,不过由于室内并不是一个封闭系统,由此导致,外部热量会扩散到室内,这个应该是热传导吧,我热力学学的不好哈,因此,可以很确定,空调制冷并不是一蹴而就,而是需要不停的运转才能使得室内温度低于外界温度,热量的传播应该是这样的室内---室外---室内 循环往复,所以室内温度的排除对室外温度影响并不是很大,而空调对气候的影响更多的是因为不停的运转导致的电力的损失以及电传播过程中的发热(这个也可以忽略不计),而导致的温室效应气体的排除。。应该是这样吧
    qiuai
        29
    qiuai  
       2012-05-16 13:04:10 +08:00
    1.海平面增高跟船多了有关系,但是不到太大的关系,可能只占很少的比重.
    2.空调是把热量排到外面去了.但是,同时,内部的温度降低了,所以温度实际上还是循环的.所以我感觉空调对大环境下的温度提升影响不大.最主要的应该还是云层和臭氧层的影响吧.
    skydiver
        30
    skydiver  
    OP
       2012-05-16 13:12:40 +08:00
    @aligo 多谢指点~
    关于化石燃料燃烧导致全球变暖,我理解的是有两种途径:一是燃烧产生热量导致温度升高,二是产生温室气体,导致温室效应引起温度升高。大家一般说的都是第二种途径,也就是说第一种途径产生的变暖的效果相比第二种很有限。我理解你说的主要还是第一种途径吧?

    @jiankangxin 我理解你觉得空调转移热量的话,可能在开动空调的瞬间,比如室内温度由35度变为26度这个过程中会导致室外的热量增多。但是比如室内维持26度的话,这个过程中就只是增加损失的电能了。不知道理解的对不对?
    lianghai
        31
    lianghai  
       2012-05-16 13:15:38 +08:00
    第一个猜想带来的海平面上声量完全被海平面的正常扰动所掩盖了。
    第二个「猜想」是 heat island(热岛)现象的一部分。
    lianghai
        32
    lianghai  
       2012-05-16 13:17:09 +08:00
    抱歉,上一条回复有错别字,而且第一行里少了一对引号。
    skydiver
        33
    skydiver  
    OP
       2012-05-16 13:25:19 +08:00
    @013231 确实算错了。我又找了一下数据。
    全球商船运力达10亿总吨 http://www.cssponline.com/Magazine/ShowInfo.asp?InfoID=14104
    虽然排水量和总吨位不是一个概念,但是数量级应该是一样的。
    全球海洋总面积3.61亿平方公里。
    所以海面的上升量应该是10^9/3.61*10^8*10^6=3*10^-6米。。。应该是微米量级。。囧
    gouflv
        34
    gouflv  
       2012-05-16 13:49:41 +08:00
    真是思维广 略微学习了点
    9hills
        35
    9hills  
       2012-05-16 15:20:22 +08:00
    @jiankangxin
    @skydiver
    1. 温室效应是因为温室气体,和空调无关。唯一有关的可能是因为空调能耗,导致火力发电增多,CO2排放增大,从而温室效应。。。不过显然不是直接影响
    2. 城市的热岛效应也和城市的热排放关系不是很大,主要和城市地面是水泥以及城市建筑物密集,不易散热有关。见:http://en.wikipedia.org/wiki/Urban_heat_island
    @lianghai
    The principal reason for the nighttime warming is that buildings block surface heat from radiating into the relatively cold night sky.
    9hills
        36
    9hills  
       2012-05-16 15:35:10 +08:00
    @skydiver 为什么说温室效应是由温室气体产生的,而不是人类热排放产生的。这个要从太阳每年照射到的地球的总能量和人类活动的能耗做对比。。。温室气体影响的是前者的热量散发,所以哪怕比较微弱,也远远大于后者对地球温度的影响。

    全球年度能耗大约是200亿吨标准煤(具体数字忘了,但数量级对),假设这些能耗全部转化为热排放(实际上不可能。)
    然后根据太阳的总辐射和地球表面面积以及地球和太阳之间距离,就可以计算出太阳到达地球大气层上方的能量,然后除去去反射,就可以计算出地球一年能接受多少太阳辐射。还要刨去有发散到宇宙空间的能量。

    计算过程就不写了,记得高中的时候算过。。网上去搜吧,不过最后的数量级我记得很清楚,大约是1:10的4次方
    也就是万倍于人类活动产生的热量。。人类比起太阳只是虫豸~~~
    9hills
        37
    9hills  
       2012-05-16 15:35:10 +08:00
    @skydiver 为什么说温室效应是由温室气体产生的,而不是人类热排放产生的。这个要从太阳每年照射到的地球的总能量和人类活动的能耗做对比。。。温室气体影响的是前者的热量散发,所以哪怕比较微弱,也远远大于后者对地球温度的影响。

    全球年度能耗大约是200亿吨标准煤(具体数字忘了,但数量级对),假设这些能耗全部转化为热排放(实际上不可能。)
    然后根据太阳的总辐射和地球表面面积以及地球和太阳之间距离,就可以计算出太阳到达地球大气层上方的能量,然后除去去反射,就可以计算出地球一年能接受多少太阳辐射。还要刨去有发散到宇宙空间的能量。

    计算过程就不写了,记得高中的时候算过。。网上去搜吧,不过最后的数量级我记得很清楚,大约是1:10的4次方
    也就是万倍于人类活动产生的热量。。人类比起太阳只是虫豸~~~
    lianghai
        38
    lianghai  
       2012-05-16 15:47:22 +08:00
    @9hills: 我知道关系不大,所以说只是「一部分」。如果你这么喜欢引用维基百科(而且你引的只是冰山一角):「Waste heat from automobiles, air conditioning, industry, and other sources also contributes to the UHI.」
    9hills
        39
    9hills  
       2012-05-16 15:51:21 +08:00
    @lianghai 你总不能让把wiki贴完吧。。。而且要分主要原因和次要原因---
    jiankangxin
        40
    jiankangxin  
       2012-05-16 16:51:24 +08:00
    @lianghai
    @9hills
    个人支持9hills的观点哈,比如相同密集度的树林与建筑物高楼,剔除所有其它条件,那么显然树林的温度会比建筑物群的温度要低,当然并不是说其它因素对温度没有影响,但是更多的是次要的吧,当然大型工厂尤其是火力发电厂这种的温室气体的排放巨头,影响也非常巨大
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