A Nap a Naprendszerünk középpontjában álló csillag. Hőt és fényt bocsát ki, ami felmelegíti a Földet és más bolygókat. De hogyan teszi ezt?
Ebben a bejegyzésben kitérünk:
- 1 Napsugárzás
- 2 Energiaátvitel vákuum és fizikai közegeken keresztül
- 3 A napsugárzás elnyelése a Földön
- 4 A hő visszasugárzása
- 5 Milyen hőmérsékletet ér el a Nap?
- 6 A Nap hője és energiája
- 7 A Nap pirítós hőmérséklete
- 8 A Nap energiaforrása: Proton-Proton lánc
- 9 A Nap fényes sugarai
- 10 A Nap egy G-típusú csillag
- 11 Következtetés
Napsugárzás
Mi az a napsugárzás?
A napsugárzás a Napból származó energia, amely felmelegíti a Földet. A napmagban végbemenő magfúziós reakciók révén jön létre, ami nagy mennyiségű elektromágneses sugárzást bocsát ki, többnyire látható fény formájában.
Mennyi napsugárzás éri el a Földet?
A Nap felszíne körülbelül 63 millió watt energiát bocsát ki négyzetméterenként, de mire elér hozzánk, 93 millió mérföld megtétele után már csak 1,370 watt négyzetméterenként a légkör tetején. Ez nagyon sok energia, de még mindig nem elég ahhoz, hogy mindannyian izzadjunk!
Érdekességek a napsugárzásról
- A napsugárzás az egyetlen módja annak, hogy lebarnuljon anélkül, hogy strandra kellene mennie!
- A napsugárzás nagyszerű módja annak, hogy áramellátást biztosítson kütyüinek és készülékeinek anélkül, hogy csatlakoztatnia kellene őket.
- A napsugárzás segítségével finom s'mores készíthető anélkül, hogy tábortüzet kellene építeni.
Energiaátvitel vákuum és fizikai közegeken keresztül
Elektromágneses sugárzás
- Az elektromágneses sugárzás, mint a látható fény, az infravörös sugárzás, az ultraibolya fény és a röntgensugarak, szellemként tud áthaladni a tér vákuumán.
- Más energiaformáknak fizikai közegre van szükségük az áthaladáshoz, például a hangenergiához levegőre vagy más anyagra van szükség, és az óceánok hullámenergiájának vízre van szüksége.
- A napenergia azonban különleges, képes eljutni a Naptól a Földig anélkül, hogy fizikai anyagra lenne szüksége az energia továbbításához. Az elektromágneses energia ezen tulajdonsága lehetővé teszi, hogy a Föld megkapja az összes szükséges napenergiát, beleértve a hőt is.
Hangenergia
- A hangenergiának levegőre vagy más anyagra van szüksége a továbbításhoz, mint a szél suttogása.
- Az óceánok hullámenergiájának vízre van szüksége ahhoz, hogy áthaladjon, mint egy tóban.
- A napenergia azonban más, képes eljutni a Naptól a Földig anélkül, hogy fizikai anyagra lenne szüksége az energia továbbításához. Az elektromágneses energia ezen tulajdonsága lehetővé teszi, hogy a Föld megkapja az összes szükséges napenergiát, beleértve a hőt is.
A napsugárzás elnyelése a Földön
A Nap ajándéka
Tehát a nap olyan, mint: "Hé Föld, hoztam neked valamit!" és a Föld olyan, mint: "Mi az, Nap?" és a Nap így szól: „Ez egy egész halom energia! Szuper lesz!” Tehát a Nap mindezt az energiát hő, fény és UV-sugarak formájában küldi le, és a Föld azt mondja: „Ó, hááát, köszönöm Nap!”
Hová megy?
Tehát az energia mindenhol ott van, és ez olyan, mint: „Hová menjek? Mit tegyek?" és a Föld olyan, mint: "Ne aggódj, értem!" Tehát az energiát elnyeli a levegő, a víz, a sziklák, az épületek, a járdák és az élőlények, és ez olyan, mint: „Ó, klassz, most valaminek a része vagyok!”
Egyenetlen fűtés
Tehát a Föld egyes részei több energiához jutnak, mint mások, és ez olyan, mint „Hé, miért van ez?” a Föld pedig azt mondja: „Ez pontosan így van, haver!” Tehát az energiakülönbségek miatt a szelek és az óceáni áramlatok az egész bolygón mozognak, és ez olyan, mint: „Hú, ez nagyon klassz!”
A hő visszasugárzása
Mi történne nélküle?
- Ha a Nap továbbra is sugározna ránk anélkül, hogy bármi módon megszabadulna a hőségtől, pohárköszöntünk!
- Szerencsére a Földnek van módja lehűlni – visszasugározza a hőt az űrbe.
- Az újrasugárzott hő mennyisége a légkörben lévő gázok típusától függ. Egyes gázok jobban elnyelik a hőt, mint mások, és megzavarhatják az újrasugárzási folyamatot.
- Az egyik ilyen gáz a szén-dioxid, amely „üvegházhatást” okozhat. Amikor a szén-dioxid mennyisége nő a légkörben, több hő raktározódik el a légkörben, és kevesebb hő sugárzik vissza.
Mit jelent ez számunkra?
- Ha nem figyeljük a légkörben lévő szén-dioxid mennyiségét, a Föld sokkal melegebb lesz!
- Gondoskodnunk kell arról, hogy a Földet hűvösen tartsuk a légkörben lévő szén-dioxid mennyiségének szabályozásával.
- Ez azt jelenti, hogy csökkentjük a fosszilis tüzelőanyagok felhasználását, több fát ültetünk, és általában jobban oda kell figyelnünk a környezetre gyakorolt hatásunkra.
Milyen hőmérsékletet ér el a Nap?
Felületi hőmérséklet
Szóval, kíváncsi vagy, mennyire süt a nap? Nos, hadd mondjam el, meleg van! Forróbb, mint egy nap a tengerparton, melegebb, mint egy kirándulás nyáron, és még melegebb, mint a házad az év legmelegebb napján, amikor elromlott a klíma. 90°F és 100°F (32°C és 38°C) közötti hőmérsékletről beszélünk. De ez semmi a Földön valaha mért legmelegebb hőmérséklethez képest – 134°F (56.7°C) a kaliforniai Death Valleyben 10. július 1913-én.
A Nap magja
A Nap, a Naprendszerünk középpontjában álló csillag, sokkal melegebb, mint bármi, amit el tudunk képzelni. A nap felszíne perzselő, de a mag? Nos, ez egy teljesen más hőfok! Íme néhány dolog, amit a nap magjában találhat:
- A hőmérséklet eléri a 27 millió Fahrenheit-fokot (15 millió Celsius-fok)
- Olyan erős nyomás, hogy 250 milliárdszor nagyobb, mint a tengerszinti nyomás
- Magfúziós reakciók, amelyek energiát és fényt termelnek
Következtetés
Szóval, megvan. A nap forró. Például nagyon meleg. Forróbb, mint bármi, amit el tudsz képzelni. Tehát, ha legközelebb kint van a napon, ne feledje – melegebb, mint gondolná!
A Nap hője és energiája
Hőmérséklet
- Az űrben a Naptól távol eső molekulákat kizárólag az Ősrobbanásból visszamaradt fény melegíti fel. Az abszolút nulla értéke -273.15°C, -459.67°F vagy 0K.
- A csillagok közötti gáz hőmérséklete csak körülbelül 3 K hőmérsékletet érhet el.
- A Nap felszínének vagy fotoszférájának átlagos hőmérséklete körülbelül 6000 K.
- A napfoltok hűvösebbek, körülbelül 4500 K.
- A víz 273 K (0 °C vagy 32 °F) hőmérsékleten megfagy, és 373 K (100 °C vagy 212 °F) hőmérsékleten forr.
Energiaforrás
- Mélyen a Nap belsejében, ahol a hőmérséklet 15 millió kelvin, a hidrogénatomok körbeforognak, és gyakran ütköznek.
- Energiáik olyan nagyok, hogy egy ütközés leválasztja az atom elektronjait.
- A hidrogén, amely egyszerűen egy proton, más protonokkal kombinálva héliumot képez.
- Ez a folyamat, az úgynevezett proton-proton lánc, energiát szabadít fel gamma-sugarak formájában.
- A gamma-sugarak hővé és fénnyé alakulnak, ahogy kijutnak a Napból.
fény
- A Földön és az űrben található speciális teleszkópok kivételes részletességgel mutathatják meg nekünk a Nap felszínét.
- A szinte láthatatlan kromoszféra, közvetlenül a fotoszféra felett, kissé melegebb, mint a felszín, hőmérséklete eléri a 20,000 XNUMX K-t.
- A kromoszféra felett a korona vékony gázszél lesz, amely kifelé áramlik a Naprendszeren keresztül.
- A korona feltűnően melegebb, mint a Nap felszíne, hőmérséklete eléri a 2,000,000 XNUMX XNUMX K-t.
- Napfogyatkozáskor, amikor a Hold elzárja a fotoszféra fényét, a korona fehér fénye látható a szemnek.
Spektrum
- A Nap egy G típusú csillag, ami azt jelenti, hogy olyan fényspektrumot bocsát ki, amelyet a sárga-zöld fény ural.
- A napspektrum felfedi a Nap összetételét, olyan elemekben, mint a hidrogén, a hélium és az oxigén a legnagyobb mennyiségben.
- Ingyenes napenergia áll rendelkezésünkre napfény formájában, amelyet otthonok és vállalkozások áramellátására használhatunk fel.
- Lehetséges a napfénnyel vitorlázni az űrben, mivel az űrhajók a Nap energiáját használhatják önmaguk meghajtására.
- A napszél a Napból kibocsátott töltött részecskék áramlása, amely hatással lehet a Föld éghajlatára.
A Nap pirítós hőmérséklete
Az alapok
- Az abszolút nulla -273.15°C, -459.67°F vagy 0K hideg.
- A Földet a keletkezéséből visszamaradt energia, a radioaktív bomlásból felszabaduló energia és a Naptól kapott energia tartja melegen.
- A Nap felszínének vagy fotoszférájának átlagos hőmérséklete körülbelül 6000 K.
- A napfoltok hűvösebbek, körülbelül 4500 K, az erős helyi mágneses tér miatt, amely blokkolja az energiaáramlást.
- A víz 273 K (0 °C vagy 32 °F) hőmérsékleten megfagy, és 373 K (100 °C vagy 212 °F) hőmérsékleten forr.
A láthatatlan részek
- A szinte láthatatlan kromoszféra, közvetlenül a fotoszféra felett, valamivel melegebb, mint a felszín, hőmérséklete eléri a 20,000 XNUMX K-t.
- A kromoszféra felett a korona egy vékony gázból álló szél, amely kifelé áramlik a Naprendszeren keresztül.
- A korona sokkal melegebb, mint a Nap felszíne, hőmérséklete eléri a 2,000,000 XNUMX XNUMX K-t.
A belső gombóc
- A Nap átlagos sűrűsége körülbelül 1.4 gramm köbcentiméterenként.
- A Nap középpontja 15,000,000 150 XNUMX K, sűrűsége XNUMX gramm/köbcentiméter.
- A Nap középpontjából származó energia körülbelül 1,000,000 8 XNUMX év alatt éri el a felszínt, és XNUMX perc alatt éri el a Földet.
A Nap energiaforrása: Proton-Proton lánc
Mi történik?
- A Nap belsejében olyan meleg van (15 millió kelvin!), hogy a hidrogénatomok ugrálnak, és gyakran ütköznek egymásnak.
- Ez az ütközés leválasztja az elektronokat, és csak protonok és elektronok maradnak.
- A protonoknak elegendő energiájuk van ahhoz, hogy legyőzzék taszításukat, és összeolvadjanak, deutériumot, majd könnyű héliumot, végül pedig a Földön található héliumot.
- Minden alkalommal, amikor ez a folyamat megtörténik, 4 hidrogénatom 1 héliumatommá válik.
Mi a nagy ajánlat?
- Amikor a hélium elkészül, a tömeg egy része eltűnt.
- Ezt a hiányzó tömeget gamma-sugarak formájában energiává alakították (100,000 XNUMX-szer energikusabb, mint a látható fény!).
- Tehát a Nap a hidrogént héliummá és energiává alakítja!
A Nap fényes sugarai
Mik azok a gamma sugarak?
A gamma-sugarak olyanok, mint az apró kis partiállatok, elnyelik őket az atomok, majd felizgulnak és táncolni kezdenek, hullámhosszukat az atomokban lévő elektronok energiaszintje és az atomok hőmérséklete szerint változtatva.
Mi a végeredmény?
Mire ezek a kis partiállatok elérik a Nap felszínét, többnyire átalakultak:
- Látható fény (G típusú csillag)
- Ultraibolya fény
- Infravörös fény
- Kis mennyiségű röntgen
- Mikrohullámok
- Rádióhullámok
Mindezek az elektromágneses sugárzás formái, ami alapvetően csak fény, amely fotonokból áll.
A Nap egy G-típusú csillag
Mi az a G-típusú csillag?
- A G-típusú csillagok közepes méretű csillagok, amelyek többnyire látható fényt bocsátanak ki, kevés röntgen-, ultraibolya-, infravörös, mikrohullámú és rádióhullámokkal.
- Olyanok, mint a csillagok aranyfürtje – nem túl meleg, nem túl hideg, de pont megfelelő!
- Ezeket a csillagokat az általuk kibocsátott fény alapján osztályozzák, a Naphoz hasonló csillagokat pedig „G” típusú címkével látják el.
Mit jelent ez számunkra?
- Szerencsénk van, hogy a Nap G-típusú csillag, mert elektromágneses sugárzása többnyire látható fény, ami nekünk, embereknek biztonságos.
- A Föld légköre elnyeli a veszélyesebb röntgensugárzást, az ózonréteg pedig elzárja az ultraibolya fényt.
- Az infravörös fényt hőként érzékelik, a mikrohullámú és rádióhullámok pedig zenét visznek át az űrben.
Miért kék az ég?
- A Nap egy G2 csillag, ami azt jelenti, hogy átlagos felszíni hőmérséklete 5,780 K, így fehéres színt kap.
- A Föld légköre szétszórja a rövidebb hullámhosszú ibolya és kék fényt, így az ég kéknek tűnik.
- A fennmaradó fény sárgává teszi a Napot.
Más típusú csillagok
- Az O típusú csillagok a legnagyobb és legforróbb csillagok, és többnyire ultraibolya fényt bocsátanak ki.
- Az M típusú csillagok a legkisebb és leghűvösebb csillagok, és többnyire infravörös fényt sugároznak.
- A Proxima Centauri egy M típusú csillag és a Naphoz legközelebbi csillag, amely 4 fényévnyire található.
- Egy csillag által kibocsátott fény elemzésével sok mindent megtudhatunk róla.
Következtetés
Összefoglalva, a nap hihetetlen energiaforrás, amely felmelegít és fénnyel lát el bennünket. Elképesztő belegondolni, hogy ugyanaz az energia, amely a Death Valley-t 134 °F-ra (56.7 °C) melegíti fel, szelíd meleget is biztosíthat számunkra, amelyet élvezhetünk. Ahhoz, hogy a legtöbbet kihozza a nap energiájából, ne felejtsen el fényvédőt viselni, maradjon hidratált, és élvezze a szabad levegőt! És ne felejtsd el a legfontosabb szabályt: soha ne nézz közvetlenül a napba, különben csillagokat fogsz látni!
