Если молния попадет в пруд, то вода в нем хоть чуть-чуть согреется?

1906
1
1
19 июня
22:54
20 июня
12:36

Давайте оценим это "чуть-чуть". Интервал электрического тока (ℑ) в молниях (10÷500) кА. Мы примем здесь значение среднего тока ℑ = 10⁵ A . Среднюю длительность молнии, при огромном диапазоне — от долей миллисекунд  до нескольких секунд, примем t = 0,2 сек. 

Тогда количество теплоты Q, выделенной от удара молнии в пруд, можно оценить по известной формуле Q= ℑ²Rt, где R — электрическое сопротивления воды. Величину R оценим из геометрического среднего для площадей сечений (да простят меня эстеты за приближение): R ≈ ρr/√(S⋅Š), где S=2πr² — поверхность полусферы произвольного радиуса r, Š = πř² — поверхность поперечного сечения молнии в месте удара ( радиус сечения ř ≈ 0.02 м), а ρ=0.35 Ом⋅м — электропроводность технической воды. После вычислений получим оценку сопротивления воды пруда, R ≈ 3.9 Ом, и что важно, независящую от радиуса (r). Окончательно, оценка энергии молнии Q, переданной воде пруда за время t равно Q ≈ {(10⁵ A)²}⋅{3.9 Ом}⋅{0,2 сек} ≈ 7,8×10⁹ Дж.     

В частном случае пруда, с радиусом 25 м, глубиной 1 м, соответствующей массы воды М≈1000 T и теплоёмкости воды c = 4183 Дж/кг⋅К, рост температуры оценим согласно  ΔT=Q/Mc, что и дает окончательную оценку ΔT ≈ 1 °C. Действительно, "чуть-чуть", но все же измеримо.

35
6
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта