この地球の大気中の総熱量てどのくらいです？

質問

この地球の大気
成層圏とかそれより上もあるようですが、
絶対０度からの換算で
その全ての総熱量は
何calくらいになるのでしょうか？

宜しくお願いします

回答No.2

htms42

荒っぽいことをやってみます。

空気を分子量２９の２原子分子だとします。
内部エネルギーは温度だけで決まります。
１モルで(５/２)ＲＴです。これは空気２９ｇのもつ熱量です。
Ｒ＝８．３Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ
Ｔは絶対温度です。
熱量はＪで出ます。
総熱量＝(５／２)×ＲＴ×全空気量（ｇ）／２９

全空気量は地表面積(cm^2）×１．０ｋｇです。
半径ｒ＝６．４×１０^6ｍ
を使うと面積は出ます。

温度は５５００ｍ付近のものを使います。
地表の平均気温を１５℃とすると０．６×５５００＝３３ですから
１５－３３＝－１８
－１８℃＝２５５Ｋです。
空気はずっと上まで続いていますが５５００ｍで気圧が０．５ａｔｍほどになりますから空気の半分がこれよりも低いところにある事になります。
これで計算できます。

お礼

有り難う御座います

回答No.1

sono0315

一番内側の対流圏では、温度が高度とともに減少していって、
成層圏では温度が上がっていきます。
その次に中間圏があり、ここは温度が下がり-80℃くらいで、外側の
熱圏に至ってはまた温度が上がり1000℃にまでなる。

たぶんこのまま計算するのはかなり難しそう。

高度によって温度にばらつきがあるけど、これを高度に依存する
様な何らかの数式で表す。

また、高度によって大気の比熱が異なるのが問題。
つまり1℃上げるのに必要な熱量が異なる。これも大変面倒
なので、高度に依存して変化するような比熱を考える必要がある。

対流圏だけとか限定するとわりと言い計算ができるかもしれません。
なぜなら対流圏では100mあたり0.6℃下がるという指標があるから

お礼

ご回答有り難う御座います