冬天塑料大棚裡溫度高於0度,但是地面有時候還是會結冰,請用傳熱學知識解釋為什麼?

時間 2021-06-03 08:03:48

1樓:枉顧

考前怒答一波,研究了好久

楊世銘版傳熱學上關於大棚原理,玻璃對於輻射有很強的選擇吸收性,對短波的熱輻射有很高的穿透比,即吸收比小,對於長波有很小的穿透比,即吸收比很高

晚上大棚沒有投入輻射,可以認為地面單方面向天空輻射傳熱,地面輻射的長波被大棚吸收,因此雖然大棚裡面溫度高,但是地面的溫度可以低於零度。

其他回答裡的導熱我覺得也很有道理,只是從考題上看,總覺得它還是考輻射的選擇吸收。

2樓:

熱力學第零定律指出,如果兩個熱力學系統中的每乙個都與第三個熱力學系統處於熱平衡(溫度相同),則它們彼此也必定處於熱平衡,一切處於熱平衡的物體溫度相同。熱力學第零定律是具有公理性質的,它是直接規定了溫度的概念。

因此,如果大棚內的空氣及大地是乙個孤立的熱力學系統的話,經過傳熱,最終大氣溫度會等於大地的溫度。但實際上,大棚外界溫度低,大地同時會以輻射傳熱的方式向外界傳熱,導致溫度降低。

3樓:唐噸兒

瀉藥~要想弄清楚這個問題,我們自然不可迴避的要明白塑料大棚的公升溫機制是什麼。

塑料大棚公升溫機理圖示

這個原理我記得高中地理有所涉及,什麼白天晴朗晚上多雲啥的,大家應該都很熟悉,溫室效應也是這個道理。

來自太陽的短波輻射透射能力很強,很大部分能穿過塑料薄膜,這些短波攜帶的能量致使大棚內的溫度上公升。光子最終落於地面被地表吸收,地面反射波由於能量衰減,頻率下降,因此波長增加,透射效果下降,甚至大部分不能再次穿過薄膜回到大氣中,從而再次被吸收反射,波長在這個過程中越來越長,更加無法從整個大棚中逃逸,最終將所攜帶能量盡可能的貢獻到大棚系統中。

我們都知道,傳熱有三種方式,這裡體現的是其中之一的輻射。

塑料大棚內部空氣流動不顯著,並且明顯棚內溫度比水凝固點溫度高,不會是結冰的原因,那我們轉而思考最常見的導熱方式。

查閱相關文獻,封閉狀態下,空氣的導熱係數為0.023W/m·k。而一般乾燥土壤的導熱係數大概範圍為0.

2W/m·k左右,根據於明志等《水分含量對土壤導熱係數的影響及機理》,對於農業用地來講,水含量較高,導熱係數較乾燥土地有一段陡然上公升的過程,而後雖有所下降,但也不低於1.13W/m·k,這已經是數十倍於空氣導熱率,因此我們可以看出,雖然室內溫度高於水凝固點,但由於冬季地表溫度可能低於冰點,大棚內空氣的公升溫作用較慢,不及直接由地面土壤傳熱造成的降溫作用,從而造成地面結冰。

4樓:任小范

大棚中環境溫度高於0度,地面除了和棚內空氣對流換熱外,還和外界的地面有導熱。外界地面溫度低,使得棚內地面溫度低於水的凝固點。