Примерные задачи для практических занятий:
1. Исследование спектра излучения Солнца показывает, что максимум спектральной плотности энергетической светимости соответствует длине волны 500 нм. Принимая Солнце за черное тело определить энергетическую светимость Солнца и поток энергии, излучаемый Солнцем.
2. Атмосфера является гигантской тепловой машиной. Вычислите КПД этой машины зная кинетическую энергию воздушных масс атмосферы и потребляемую атмосферой солнечную энергию.
3. На сколько уменьшится атмосферное давление при подъеме наблюдателя над поверхностью Земли на высоту 100 км? Принять температуру на этой высоте равной 180 К.
4. Оценить массу земной атмосферы зная атмосферное давление вблизи поверхности Земли.
5. Сколько литров воды содержится в тумане слоем толщиной 10 м, висящим над полем площадью 5 км2? Водность тумана считать равной 0,1 г/м3.
6. В замкнутом объеме 1 м3 при температуре 20 ºС находится воздух с относительной влажностью 60%. Сколько воды надо дополнительно испарить в рассматриваемый объем, чтобы относительная влажность стала 80%? Выпадет ли роса, если воздух охладить до 10 ºС?
7. Найти уменьшение температуры адиабатно расширяющегося воздуха при его подъеме на высоту 1 км, если известно, что начальная температура воздуха 27 ºС и что давление воздуха на указанной высоте составляет 0,9 от давления у поверхности.
8. Найти уменьшение температуры адиабатно расширяющегося воздуха при его подъеме на высоту 2 км, если известно, что начальная температура воздуха 20 ºС и что давление воздуха на указанной высоте составляет 0,8 от давления у поверхности. В процессе подъема и охлаждения воздуха происходит конденсация некоторого количества содержащихся в воздухе паров. Примем, что масса сконденсировавшегося пара в 1000 раз меньше массы воздуха. Удельная теплота парообразования равна 2,5e6 Дж/кг.
9. В облаке существует восходящий поток воздуха, имеющий скорость 0,1 м/с. Будет ли падать вниз капля радиусом 10 мкм? Тот же вопрос относится к капле радиусом 50 мкм. Вязкость воздуха принять равной 1,8e-5 кг/м∙с.
10. Как быстро бы могла разрядиться Земля за счет токов хорошей погоды? Параметры земного «конденсатора» принять следующими: заряд 105 Кл, разность потенциалом между пластинами «конденсатора» 4e5 В, сила текущего через конденсатор тока 1800 А.
11. Оценить энергию, выделяющуюся при разряде молнии, полагая, что электрическое поле между земной поверхностью и нижней границей тучи является однородным, т. е. подобно полю внутри плоского конденсатора. Горизонтальные размеры тучи 4×4 км, расстояние от тучи до земли 1 км, разность потенциалов между тучей и землей 109 В.