电闪雷鸣的能量哪去了,这些电子钻到地下了吗,到地球转化成了什么?( 二 )
热对流是由于温度梯度引起的密度差异引起的流体自然对流 。 比如开水会沸腾 , 这是水热能的上下对流 。 闪电的热能使空气膨胀 , 燃烧的火使空气上升 , 然后冷空气补充它 。
文章图片
这是一种热对流现象 。
热辐射不需要介质 , 在真空中进行 。 太阳的电磁辐射在真空中穿越了1.5亿公里来到地球 。
闪电的热效应因此通过空气传导和对流消散 。
电荷和电子呢?
提问的朋友很担心雷电变成的“电子和电荷”跑到地球上 , 会缩短地球的寿命 。
这种忧天下忧地球的高度责任感 , 令人非常敬佩和感动 。
不过有这种想法的朋友还是建议先补充一下初中科学常识 , 了解什么是电荷 , 什么是电子 , 什么是电流 , 这样就不会那么着急了 。
电子与电荷不同 。
任何常规物质都是由原子组成的 , 而原子又是由原子核和核外电子组成的 。 这些物质的电子不会凭空跑掉 , 这样物质才能保持其基本性质 。
因此 , 电子是物质的基石 。
在原子中 , 原子核带正电 , 而电子带负电 。 在正常的原子核中 , 电子的正电荷和负电荷相等 , 因此原子呈现中性状态 。
当一个原子在一定条件下失去一个或几个电子时 , 原子变成带正电荷的离子 , 而电子离解到原子核外 , 变成带负电荷的自由电子 。 这就是产生电荷的原因 。 离子不稳定 , 所以这种现象不可能长期存在 。
文章图片
只有正负平衡中性 , 才能稳定存在 。
因此 , 无论是放电现象还是发电现象 , 都不是电子本身的流动 , 而是由于电荷在电场中的电位差(电压)而产生的能量流传递现象 。
电子只是作为振动传递的载体 。 电磁理论说来话长 , 这里就不赘述了 。
当离子再次变成中性原子时 , 离开的电子会回家 。
因此 , 电子总量是平衡的 , 以能量形式存在的电荷在积累和释放的交替中也大体上是平衡的 。
与太阳能相比 , 电闪雷鸣完全是小儿科 。
地球接收到大量的热能 , 而太阳的电磁辐射给地球的能量最多 。
地球每秒接收到太阳总辐射能的1/22亿 , 约1.75x10^17J , 相当于1000万座三峡大坝发电量的总和 , 相当于每秒487亿千瓦时 。
有朋友计算过 , 雷暴一年的能量相当于1.76万亿千瓦时(我没有验证过) 。 如果这个计算正确的话 , 相当于地球在36秒内接收到的太阳能量 。 因此 , 闪电的能量在太阳能面前显得微不足道 。 大魔女这么受重视 , 基本可以无视 。
电磁辐射的能量载体是光子 , 这些光子到达地球后与物质粒子相互作用 , 实现能量转换 。
文章图片
地球无时无刻不在吸收太阳的能量 , 无论是我们看到太阳还是因为阴天看不到太阳 , 地球都在不断吸收太阳的能量 。
这些能量不断地转化 。 一方面让地球大气层保持温暖 , 另一方面不断激发热对流循环 。
地球无法消化的热能通过反射和辐射释放回太空 。 如果温室气体增加 , 过剩的热量就会被阻挡 , 全球温室效应会越来越严重 , 最终导致气候失控 。
那是另一个话题了 , 就此打住 。
所以地球永远不会充满“电子” , 它只是在吸收能量和释放能量中保持平衡 。
还有研究表明 , 从长远来看 , 地球的质量在不断增加 。
但是这个增幅和这位朋友担心的闪电没有关系 。 增加的主要来源是宇宙尘埃和陨石 。
- Twitter|Twitter是一家怎样的公司?埃隆·马斯克为什么要收购它?
- 说起手机界的“钉子户”|一个动作让小米6震动整个数码界,网友:666
- 手机性能一直都是判断一部手机是否旗舰的主要标准|安卓阵营最强大的十款旗舰手机,小米13pro仅排第八
- 数据库|商业智能 BI 人员的六个Level,你到了哪一层?
- 三星|写入速度大幅升级 三星990 PRO或许是今年最值得你迭代的SSD
- 软件|三星980 Pro糟糕的软件缺陷可能会令其寿命提前终结 修复固件已出
- 地球上有哪些逆天般存在的生物,它们有违背自然规律吗?
- 谷歌昨日发布了新的早期稳定版Chrome浏览器(110.|谷歌chrome110浏览器支持英伟达rtx视频超分辨率
- “死海”罗布泊正在复活,湖水重现碧波荡漾,网友:水从哪来的?
- 一家名为HUNSN的深圳厂商在亚马逊上架了一款搭载12代酷睿的被动散热迷你主机|厂商推出12代酷睿被动散热迷你主机