気圧下がって温度も下がる？

質問

上空に行くほど気圧が低いので、上昇する空気は膨張して、気温が下がる。と、習いましたが、どうして気温が下がるのかがわかりません。空気は膨張するって言うところまでは理解できました。

よろしくお願いいたします。

回答No.6

jun1038

おはようございます。

この変化は、熱の出入りの無い、「断熱変化」と呼ばれるものです。
シャルルの法則などでは、熱の出入りがあるので、説明としては適当ではないような気がします。

さて、気体が、（熱エネルギーをもらって膨張するのではなく、）外部の圧力の低下により、断熱的に膨張するときは、その気体の温度は下がります。

膨張というのは、気体自身の圧力で外部の気体を押しのける、すなわち仕事をすることになります。
他から熱などのエネルギーをもらって仕事をするのではなく、自分自身の内部のエネルギーで仕事をするわけですから、自分自身の持っているエネルギーは減少します。
気体の場合は、それは温度の低下としてあらわれるわけです。

では。

回答No.5

kamoshika333

＃４の方を参考にして下さい。

回答No.4

kamoshika333

気体の温度とは、言いかえれば、気体中を飛び回る様々な分子（大気なら窒素分子や二酸化炭素分子や酸素分子や水分子・・・など）の運動エネルギーのことです。つまり、温度が高いということは、分子が活発に飛び回っていることを意味します。

暴れまわる不良生徒達をおとなしくさせるには、先生は相当圧力をかけなくてはならないですが、比較的おとなしい生徒達なら、さほど圧力は要りません。
つまり圧力が低い時、生徒達はおとなしい（温度は低い）ということです。

同じ元気な不良生徒でも、教室に閉じ込めておくと大変ですが、校庭に放ってしまえば（体積を増やせば）、いくら暴れまわっても結構で、圧力をかける必要はありません。

つまり、温度と圧力と体積との間には、下のような関係があります（ボイルシャルルの法則と呼びます）。

（圧力×体積）／温度　＝　一定量

左辺の『圧力』が減った時、右辺を一定量に保つためには、『体積』を増やすか、『温度』を下げなくてはなりません。
熱力学的にはこういうことです。

だから、気圧が減った⇒膨張した⇒温度が下がった、という段階的な変化が起きているわけではなく、これらは相互関係の中で絶え間なく変化しています。

変な比喩をしたから、かえって分かりにくいかも知れません。下記サイトで絵で見るときっと理解できると思います。

参考URL：

http://www.kamikawas.com/webtext/ib/heat/heattxt8.htm

回答No.3

kamoshika333

気体の温度とは、言いかえれば、気体中を飛び回る様々な分子（大気なら窒素分子や二酸化炭素分子や酸素分子や水分子・・・など）の運動エネルギーのことです。つまり、温度が高いということは、分子が活発に飛び回っていることを意味します。

暴れまわる不良生徒達をおとなしくさせるには、先生は相当圧力をかけなくてはならないですが、比較的おとなしい生徒達なら、さほど圧力は要りません。
つまり圧力が低い時、生徒達はおとなしい（温度は低い）ということです。

同じ元気な不良生徒でも、教室に閉じ込めておくと大変ですが、校庭に放ってしまえば（体積を増やせば）、ストレスも解消されおとなしくなってくれます。

つまり、温度と圧力と体積との間には、下のような関係があります（ボイルシャルルの法則と呼びます）。

（圧力×体積）／温度　＝　一定量

左辺の『圧力』が減った時、右辺を一定量に保つためには、『体積』を増やすか、『温度』を下げなくてはなりません。
熱力学的にはこういうことです。

だから、気圧が減った⇒膨張した⇒温度が下がった、という段階的な変化が起きているわけではなく、これらは相互関係の中で絶え間なく変化しています。

変な比喩をしたから、かえって分かりにくいかも知れません。下記サイトで絵で見るときっと理解できると思います。

参考URL：

http://www.kamikawas.com/webtext/ib/heat/heattxt8.htm

回答No.2

laputart

国際線の飛行機（約10-12Km)で外気温度の表示がありますがマイナス５６度とか出ていることがあり驚きます。

対流圏（地表から約 10km）がありその上には成層圏があります。 温度はマイナス５０度にもなるようです。

その上には成層圏があってオゾン層が紫外線を吸収することで、大気が加熱されまた温度が 0℃ほどにまで上昇するようです。

詳しい解説のサイトを見つけましたので参考に
http://www.keirinkan.com/kori/kori_synthesis/kori_synthesis_b/contents/sy-b/2-bu/2-2-3.htm

http://www2.ocn.ne.jp/~kuri56/rika/WeatherTA.htm

参考URL：

http://www2.ocn.ne.jp/~kuri56/rika/WeatherTA.htm

回答No.1

o24hi

こんにちは。

　空気を暖めるのは太陽ですが、日光は最初は空気をほとんど素通りしてしまいます。そして地面に近いところから空気は暖められます。その空気は、体積が変わらなければ空気の濃さによって気温が決まるのです。
　つまり気圧が高いほど高温で、逆に低くなれば低温になります（シャルルの法則といいます）。