Характеристика давления на каждом из слоев атмосферы

Слои атмосферы отличаются друг от друга температурой воздуха, его плотностью, количеством водяного пара в воздухе и другими свойствами. Говоря иначе, воздушный океан по своему строению напоминает дом. У него тоже есть свои "этажи".
Первый "этаж" – тропосфера. Он получил своё название от греческого слова "тропос" – поворот. Этот слой простирается, в среднем до 10 – 11 км над уровнем моря, и температура в нём падает с высотой. В тропосфере сосредоточено около 4∕5 всей массы атмосферы. Здесь находится почти весь водяной пар. Тропосфера - родина облаков; вообще, большинство наблюдаемых нами явлений погоды образуется именно в этом слое. Все наземные предметы не превышают по высоте этого слоя; даже высочайшая вершина в мире, гора Джомолунгма (по-другому Эверест) имеет высоту 8848 м над уровнем моря. Следовательно, выйти за пределы тропосферы человек может не иначе как с специальных при аэростатов, самолётов и пр.
Второй "этаж" – стратосфера (латинское слово "стратум" – настил, слой) . Этот "этаж" располагается между 11-м и 55-м км над уровнем моря. Ещё совсем недавно предполагали, что в стратосфере газы разделены по слоям, в зависимости от их массы. Отсюда, собственно, и её название. Однако исследования стратосферы с специальных ракет и радиозондов показали, что в стратосфере газы перемешиваются сильными воздушными течениями. Стратосфера по массе составляет 1∕5 часть атмосферы. Здесь – царство стужи, с приблизительно постоянной температурой 40° ниже нуля. Тут лишь иногда появляются так называемые перламутровые облака, состоящие из мельчайших кристалликов льда и капель переохлаждённой воды. Небо стратосферы чёрного или тёмно-фиолетового цвета.
Третий "этаж" – мезосфера. По-гречески "мезо" – средний, промежуточный. Этот слой занимает пространство между 55-м и 80-м км от уровня моря. Слой этот ре совершенно недостижим для аэро- и стратостатов, воздушных шаров. Воздух здесь сильно разрежен. Давление его составляет примерно 1∕25.000 долю нормального атмосферного давления. Иногда в мезосфере появляются туманообразные серебристые облака, которые видны только в сумерках.
Четвёртый "этаж" – термосфера. Воздух в термосфере ещё сильнее разрежен. Здесь, на высоте 400 км, невиданная жара: 1000 – 2000 ºС, что связано с поглощением излучения солнца. Не зря этот слой так назван: по-гречески "термо" – тепло. Однако, очутись здесь человек, он не ощутил бы этой жары, потому что плотность воздуха (масса воздуха, содержащаяся в единице объёма) в этом слое исключительна мала. Выше 400 км температура с высотой почти не меняется. Термосферы достигают самолёты, устанавливающие рекорды высоты (около 100 км) ; здесь сгорают падающие на Землю метеоры (100 – 160км). Часть атмосферы с высотами более 50 и до высоты 800 км (это включает и мезосферу и термосферу) часто называют ионосферой. Ионосфера, как
отмечалось, – сильно разрежённая часть атмосферы. В ней газы – кислород и азот – состоят не из молекул, как в нижних слоях атмосферы, а из атомов. Под воздействием излучения Солнца молекулы газов распадаются на атомы, в свою очередь, атомы превращаются в особые заряженные частицы – ионы, идёт процесс ионизации. Отсюда – ионосфера. В ионосфере возникают удивительные полярные сияния. Частички газов начинают светиться, образуя яркие сполохи на небе.
Пятый "этаж" – экзосфера, т. е. "внешняя" оболочка атмосферы. Находится этот слой на высоте более 800 км. Воздух здесь разрежён ещё сильнее, чем в термосфере. На сегодняшний день такие высоты доступны лишь ракетам. Этот слой называют также "слоем рассеяния", потому что частицы воздуха здесь, двигаясь с огромными скоростями, иногда улетают в межпланетное пространство и навсегда покидают Землю.

Собственные частоты закрытого резонатора длиной L=3.4 м полностью соответствуют набору гармоник стоячих волн струны длиной L зажатой в двух точках (с узлами на концах и пучностями внутри).
Длины резонирующих волн описываются бесконечной последовательностью вида
λ(n) = 2L/n
где n = 1,2,3,4,...
Этим длинам соответствуют резонансные частоты
f(n) = v/λ(n) = vn/2L где v - скорость звука в воздухе 340 м в сек
Первые резонансные частоты для резонатора длиной 3.4 м:
f(1) = 340*1/6.8 = 50 Гц
f(2) = 340*2/6.8 = 100 Гц
f(3) = 340*3/6.8 = 150 Гц
f(4) = 340*4/6.8 = 200 Гц
и тд

Здесь потерь энергии нет, а следовательно вся теплота нагревателя Q₁ передаётся пластине Q₂, т.е.:
Q₁ = Q₂

Q₁ = P·T, где P - мощность нагревателя; T - время его работы (искомая величина)

Q₂ = c·m·(t₂ - t₁), где с - удельная теплоемкость, m - масса пластинки, t₂ - конечная температура, t₁ - начальная температура

m = ρ·V, где ρ - плотность железа, V - объём пластины

V = 12 см·5 см·2 см = 120 см³ = 120·10⁻⁶ м³ = 1,2·10⁻⁴ м³

Получаем:

P·T = c·ρ·V·(t₂ - t₁)

T = (c·ρ·V·(t₂ - t₁)) / P, где P = 1000 Вт

Осталось только посчитать :)