Questão:
Como medimos (ou calculamos empiricamente) a quantidade de entropia na atmosfera e nos oceanos?
InquilineKea
2014-04-16 03:05:27 UTC
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Aqui está um artigo sobre o orçamento de entropia 1 , onde a entropia úmida é definida na equação (8) como

$$ s = (1-q_t) (C_ {pd} \ ln T - R_d \ ln p_d) + q_t C_l \ ln T + \ frac {q_v L_v} {T} - q_v R_v \ ln \ mathcal {H} $$

Nesta expressão, $ q_v $ é a umidade específica para vapor d'água, $ C_ {pd} $ é o calor específico a pressão constante de ar seco, $ C_l $ é o calor específico de água líquida, $ T $ é a temperatura do ar úmido, $ R_d $ e $ R_v $ são as constantes gasosas do ar seco e do vapor d'água, $ p_d $ é a pressão parcial do ar seco, $ \ mathcal {H} = e / e_s $ é a umidade relativa, $ e $ é a pressão de vapor de água e $ e_s $ é a pressão de vapor de saturação.

Estou apenas curioso: a entropia é medida diretamente ou indiretamente de outras fontes ? Se o medíssemos, qual seria a resolução espaço-temporal de tal medição?

1 Pauluis, Olivier e Isaac M. Held. "Orçamento de entropia de uma atmosfera em equilíbrio convectivo-radiativo. Parte I: Trabalho máximo e dissipação por atrito." Journal of the Atmospheric Sciences 59: 125-139.

A resposta não está no artigo ou em suas referências?
É um artigo muito teórico, então não discute muito sobre medição. Também é de 1991, então suspeito que há mais maneiras de medi-lo agora. Mas ainda não parece ser um tópico muito pesquisado.
Não sei, mas espero fortemente que * não * seja medido diretamente.
Eu realmente não entendo por que esse artigo está relacionado com a pergunta. Existe alguma coisa que ele diz que contribui para a pergunta? Se sim, você poderia citar essa parte, em vez de apenas criar um link para o jornal inteiro?
Dois respostas:
DavePhD
2014-05-20 18:04:37 UTC
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Existe uma convenção para a entropia do ar úmido construída a partir da entropia do ar seco sendo 0 em T = 273,15K e P = 101325Pa, e a entropia da água líquida sendo 0 no seu ponto triplo. Veja a página 47 deste documento NIST:

http://www.nist.gov/calibrations/upload/5241.pdf

Entropia é não medido diretamente.

A entropia $ S $ é definida como $ dS \ equiv dQ_ {rev} / T $

Portanto, a entropia pode ser medida medindo a transferência de calor e a temperatura.

Consulte Cálculo da mudança de entropia em alguns processos básicos para obter mais informações.

Pascal Marquet
2018-05-18 18:32:02 UTC
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É possível calcular a entropia do ar úmido relevante usando os valores da Terceira Lei. Isso foi feito primeiro por Hauf e Höller (1987). Uma temperatura potencial de ar úmido foi definida por Marquet (2011, ..., 2017). Esta temperatura potencial do ar úmido é realmente sinônimo de entropia do ar úmido e é diferente dos valores anteriores publicados por Emanuel ou Pauluis, pois os valores da Terceira Lei geram um novo termo que tem grandes impactos físicos.

Hauf, T., e H. Höller, 1987: Entropy and potencial temperature.J. Atmos. Sci., 44 (20), 2887–2901

Marquet, P., 2011: Definição de uma temperatura potencial de entropia úmida: aplicação a voos de dados FIRE-I. Quart. J. Roy. Meteorol.Soc., 137 (9), 768–791

Marquet, P., 2017: Uma análise isentrópica de terceira lei de um furacão simulado. J. Atmos. Sci., 74 (10), 3451-3471



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