Как молекулы поглощают и сохраняют тепло, и как это тепло может воздействовать на близлежащие молекулы? На Венере существует парниковый эффект, когда большая и плотная атмосфера, состоящая из углекислого газа, поглощает солнечное тепло и удерживает его, но как это происходит? Каково взаимодействие между светом и молекулой, которое вызывает передачу и улавливание тепла? Спасибо за ваше время!
С уважением, Сигизмунд
Молекулы газа поглощают тепло, то есть энергию, посредством обычных механизмов: поглощения фотонов и столкновений с другими молекулами. FWIW, молекулярная тепловая энергия часто параметризуется в «фононах», единицах колебательной энергии, и «ротронах», единицах энергии углового движения.
Короче говоря, CO2 поглощает фотоны, в частности длинноволнового инфракрасного диапазона. Независимо от того, возникают ли фотоны на солнце или в результате тепловых процессов на Земле, проблема заключается в том, что фотоны в инфракрасном диапазоне не покидают атмосферу, поэтому сохраняется больше энергии, что приводит к более высоким температурам. Это, мягко говоря, сложная тема, так что не принимайте все это за окончательное описание.
PS Woo Hoo это НАСТОЛЬКО сезон шляп!
Свет взаимодействует с материей по-разному, всегда в зависимости от частоты. Высокая частота. означает высокую энергию (рентгеновское и гамма) и низкую частоту. означает низкую энергию (микро- и радиоволны). В зависимости от частоты свет (который представляет собой электромагнитную волну) будет вызывать изменения внутри атомов и за их пределами.
Вопрос, который вы задали: «Как молекулы поглощают тепло?» относится к инфракрасным частотам, которые отвечают за «нагрев» вещей. На уроках физики начального уровня нас учат, что частицы вибрируют до тех пор, пока их температура выше 0 градусов по Кельвину (-273,15 градуса по Цельсию). Чем горячее они становятся, тем больше они вибрируют. Когда инфракрасный (инфракрасный) свет попадает на молекулу воды (например), вода поглощает количество энергии, эквивалентное ее частоте, умноженной на постоянную Планка.
Из-за определенной частоты ИК-излучения частица будет резонировать с этой энергией и производить определенную реакцию, вибрацию!
Каждый тип ЭМ волны в ЭМ спектре отвечает за определенное взаимодействие с веществом.
Однако, чтобы ответить на ваш вопрос, нам нужно применить все это к молекуле СО2, главному виновнику потепления земли... кроме самого человечества.
CO2 подвергается воздействию инфракрасного излучения Солнца или земных процессов. CO2 поглощает эту энергию и переводит ее в колебательную энергию. CO2 в атмосфере улавливает эту энергию и не дает ей излучаться в космос. Очевидно, CO2 предпочитает оставаться на самом низком уровне энергии (наиболее стабильном), поэтому он пытается передать часть этой энергии ближайшим частицам, заставляя их вибрировать. Это также объясняет проводимость и энтропию в термодинамике. Вот почему тают ледяные шапки полюсов, несмотря на то, что там самые суровые холода в мире.
Геррит