Den stora tråden om global uppvärmning/växthuseffekten

Ska vi försöka analysera frågan, från fysikalisk utgångspunkt?

"Kan en kall gas värma upp en varmare värmekälla?"

Frågan kan inte besvaras på ett bra sätt utan att vi får veta mer.

Om jag ska besvara frågan och jag får bestämma det som inte framgår i frågan så är svaret oreserverat ja. Den kan göra det, men om svaret är ja eller nej beror på omständigheter.

Låt oss ta ett exempel:

Antag att den varma värmekällan är ett hus med ett inbyggt värmesystem som tillför en konstant effekt.
Antag att det är vinter utanför och -20°C kallt. För att göra det ännu tydligare kan vi anta att det blåser ute, ca 20 m/s.
Om vi placerar ett stillastående skikt av en gas, t.ex. luft, gärna med lågt tryck, runt huset så kommer den värme/energimängd som huset avger till omgivningen att minska. Det blir varmare i huset. Tills temperaturen har stigit så mycket att huset, trots den förbättrade isoleringen, åter avger lika mycket energi som den som tillförs.

Vi kan hitta många andra exempel på kalla gaser som värmer en varmare värmekälla, men eftersom den här tråden handlar om klimat, global uppvärmning och växthuseffekt, så bör vi inte ignorera vad det är som är trådens ämne.

Jag upprepar frågan, men tänker nu om den har någon relevans i förhållande till växthuseffekten.

"Kan en kall gas värma upp en varmare värmekälla?"

1. Jorden är ingen värmekälla. Den lilla värmemängd som kommer från jordens inre är försumbar jämfört med övriga energiflöden till och från Jorden. Solen är energikällan och den får sin energi från fusion.

2. Svartkroppsstrålning och läran om denna har stor betydelse i vissa tillämpningar. Glödtråden i en (gammaldags) glödlampa avger något som är nära svartkroppsstrålning. Färgsammansättningen av ljuset som lämnar lampan speglar glödtrådens temperatur. Om man har en dimmer till en glödlampa så kan man se det vita ljuset förskjutas allt mer mot först gult och sedan rött, om man dimmar. En LED-lampa är i stort sett kall. Den strålning som den avger speglar inte temperaturen inne i lysdioden. Ett lysrör är ett annat exempel på en ljus/strål-källa som avger strålning som inte speglar lysrörets temperatur.

3. När Jorden avger sin värmestrålning kan den approximeras som svartkroppsstrålning. Atmosfären är inte i närheten av att vara en svartkropp. Det gäller i hög grad den strålning som lämnar Jorden som värmestrålning, nära svartkroppsstrålning, till stor del tas upp av atmosfären och sedan skickas vidare i alla riktningar med ett slutresultat som innebär att en hel del av det som lämnar Jorden kommer tillbaka. I siffror, så är det ca 396 W/m2 som lämnar jorden på grund av den temperatur som jordytan har. Den strålningen finns i ett våglängdsintervall där en stor del tas upp av molekyler i atmosfären. Mest av vatten och CO2-molekyler. Molekylerna tar upp energi för en mycket kort tid och skickar sedan iväg den igen. Skickas den nedåt kanske den kommer tillbaka till Jorden. Skickas den i en annan riktning är det sannolikt att den fångas upp av en annan H2O eller CO2-molekyl för en kort stund innan den skickas iväg igen. Slutresultatet, som vi kan mäta genom att mäta strålning i olika riktningar, är att av de ca 396 W/m2 som lämnar jorden så kommer ungefär 333 W/m2 tillbaka. Det är det vi kallar växthuseffekten. Det är vad som gör att jordens medeltemperatur är ca 14-15°C. Hade vi inte CO2 och H2O i atmosfären så skulle medeltemperaturen på Jorden vara drygt 30° lägre än den temperatur som vi har i dag.

Jag hoppas du läst och förstått detta. I så fall så hoppas jag att du också förstår hur meningslös den så många gånger upprepade frågan är i den här tråden.

"Kan en kall gas värma upp en varmare värmekälla?"

Ja, men det är ett dåligt och vilseledande sätt att beskriva det som pågår och orsakar det som vi kallar växthuseffekten. Påståendet tillför inget. Det kan möjligen förvirra någon som har sovit på fysiklektionerna i skolan. Det är kanske det som är syftet?

Kan någon förklara för mig vad syftet är om man försöker hindra förståelsen av fysik med retorik som inte är baserad på fakta? Kan det gynna olje- eller kärnkraftsindustrin? Är det postmodernism? "Alla får hitta på sina egna fakta..."

–

Dina exempel säger inget om en kallare gas förmåga att värma upp en varmare värmekälla.
För att ta ditt exempel på ett isolerat hus. Luft är en oöverträffad isolator (dålig värmeledare) men den avger förvisso i ditt exempel ingen värme till men till omgivningen (kallare värmekälla).
Kanske är det så att det enkla svaret på frågan är nej.
Sedan huruvida detta påverkar frågan om global uppvärmning är en annan sak och kanske har du rätt i att frågan i denna kontext är meningslös.

Jag klippte bort personangreppen.

Jag vet hur växthusteorin beskriver jorden och dess atmosfär, jag har upprepade gånger påpekat detta.

Jag har ställt en fråga till dig som handlar om den fysik som beskriver värme och förhållandet mellan en värmekälla och gas, eftersom de principer som används för värme och gas är relevanta i förhållande till dina påståenden om temperatur och vår planet.
Varför vill du inte svara på den? Vad är du rädd för?

Kan en kall gas höja temperaturen hos en varmare värmekälla?


Du skriver hela tiden om min kunskap och förståelse, du har även antytt att du har kunskap om strålningsfysik och termodynamik vilka du har pekat ut som centrala teorier i växthuseffekten. Därefter så har du skrivit om kvantfysikens beskrivning av molekylers excitation i förhållande till våglängder i jordytans värmestrålning, vilket inte är relevant när man beskriver temperatur i bulk.

Om jag ska döma av vad du skriver så verkar det som att det mest är en skramlande tom tunna, därför försöker jag få reda på om du har de kunskaper som du påstår. Därav frågan, som du vägrar svara på:

Kan en kall gas höja temperaturen hos en varmare värmekälla?


Jag har, som sagt, all nödvändig kunskap om växthushypotesen. Jag har upprepade gånger påpekat att jag vet hur den är utformad och vilka argument man använder. Du har inte skrivit något här som är nytt för mig, och du kommer inte göra det heller.

Jag har ställt en fråga till dig om hur värme från en värmekälla relaterar till en gas vid lägre temperatur, eftersom det finns generella, bekräftade, beprövade och applicerade principer för detta förhållande. Ditt svar på den frågan visar om du har kunskap om dessa principer, så jag ställer den igen:

Kan en kall gas höja temperaturen hos en varmare värmekälla?


Återigen, jag är fullt medveten om hur växthushypotesen beskriver atmosfären och koldioxidens förhållande till temperatur. Min fråga handlar inte om växthuseffekten i sig självt, utan de bevisade samband mellan värmen från en värmekälla som värmer en kall gas. Alltså, oavsett hur växthuseffekten beskriver förhållandet mellan den kalla atmosfären och jordytan, så finns det bevisade teorier och naturlagar som beskriver förhållandet mellan en värmekälla och en gasvolym som värms av källan. Jag vill veta om du har kunskap om dessa naturlagar och principer, så därför ställer jag frågan:

Kan en kall gas höja temperaturen hos en varmare värmekälla?


Alla hemma? Alla *vad* hemma?

Jag har ju förklarat för dig att jag vet hur växthushypotesen är uppbygd och vilka argument man använder. Hur många gånger ska jag behöva påpeka det. Du vet inget som jag inte vet om växthushypotesen.

Angående förståelse så kan jag ju kontra med att, om man inte kan svara på en så enkel fråga om förhållandet mellan en värmekälla och den kalla gasen den värmer, vilket är ett generellt förhållande som bygger på naturlagar, så undrar jag varför man ens är intresserad av att delta i en diskussion om temperatur, värme, gaser, vätskor och solida värmekällor. Eftersom det är vad en klimatdiskussion handlar om.

Vad är du rädd för, varför vill du inte svara? Är du rädd för att svara fel? Jag lovar, jag kommer inte bli arg. Men jag kommer rätta dig.

Kan en kall gas höja temperaturen hos en varmare värmekälla?

Kanske tänker du på värmeledning?

Värme kan överföras mellan två objekt på olika sätt:
– Genom ledning.
– Genom strålning.

I båda fallen är nettoeffekten en överföring från varmare till kallare, men i de flesta fall så pågår utbyte i båda riktningar. Vi bortser från Maxwells demon...

I mitt exempel så är nettot ett flöde från huset till det isolerande skiktet och ett flöde från det isolerande skiktet till omgivningen, men det sker även överföring i motsatt riktning.
Det som gör att huset blir varmare (vilket kan beskrivas som "värmer huset" i förhållande till om vi inte har det extra skiktet).

Gränsskiktet mellan Jordens yta och atmosfären är lite annorlunda. I gränsskiktet har dom ungefär samma temperatur så där sker totalt sett lite överföring med ledning. Huvuddelen av den överföring som sker, sker med strålning. Den är, och kan uppmätas till, ca 396 W/m2 från Jorden till atmosfären och ca 333 W/m2 från atmosfären till Jorden. Nettot (när det gäller långvågig strålning) är ett flöde från Jorden till atmosfären på ca 63 W/m2, men det pågår förvisso ett flöde i båda riktningar.
Övriga överföringar är:
– Från Solen till Jorden (kortvågig strålning): ca 161 W/m2.
– Från Jorden till atmosfären via förångning: ca 80 W/m2.
Skillnaden mellan 161 och 80+63=143, ca 18 W/m2, lämnar Jorden, främst genom värmeledning.

Om vi tar bort atmosfären så upphör flödet av kortvågig värmestrålning från atmosfären till Jorden. Jorden skulle, utan atmosfär, kylas ner till ca -18°C som är den temperatur då den genom strålning avger ungefär den mängd energi som den skulle ta emot från solen, om det inte fanns någon atmosfär, ca 250 W/m2. Om Jorden har en medeltemperatur av -18°C så är en stor del av Jorden vit.

Ett par räkneexempel:
En ideal svartkropp med temperaturen 15°C, ca 288°K och emissitiviteten 1 avger ca 390 W/m2.
En ideal svartkropp med temperaturen -18°C, ca 255°K och emissitiviteten 1 avger ca 240 W/m2.

–

Luft är superb isolering pga sin dåliga konduktivitet, precis som du säger. Luft har även väldigt liten värmekapacitivitet, det krävs lite värme för att den ska nå samma temperatur som värmekällan. Därför fungerar isolering för att behålla värmen i värmekällan. Små volymer luft som är instängda i ett poröst material där de förhindras att lämna värmekällan via konvektion, gör att området nära värmekällan håller en temperatur nära källans temperatur. När två kroppar(värmekälla och luft i isolering) har en liten skillnad i temperatur, så överförs mindre värme till den nära omgivningen från källan. Luft som kan flyta fritt kring värmekällan, det är dock en helt annan sak. Det är en av de effektivaste kylmetoder som finns(som inte är mekaniskt driven). Ett exempel som visar det är att den gamla VW-bubblan endast hade luftkylning. Eller en gräsklippare, eller motorcykel etc.
Alltså, en förbränningsmotor med mycket hög temperatur kan kylas enbart med ett luftflöde.

Om du då lägger till vattenkylning(tänk hav och flöden på land samt regn), då finns en enorm kylförmåga. Lägg sedan till is(poler, glaciärer), så har du ett mer eller mindre optimalt kylsystem med enorm värmekapacitivitet, som dessutom alstrar en värmesköld mot värmekällan i form av vattenånga när vattenmassorna når för hög temperatur(moln), som dessutom kyler ytan mer vid kondensation och nederbörd.


Du får guldstjärna.


Hur en kall gas, kolsyresnö och vatten påverkar global uppvärmning är mycket viktigt och meningsfullt att diskutera.

Elorin klistrade in passagen som åsyftades. Men låt mig klistra in en ny passage från denna länk:
I stycket nedanför detta står ett förtydligande för vilket system detta inte gäller:

Gas som är kallare kan absolut öka temperaturen hos något som är varmare. Du har fått flera exempel. Från kläder till isolering. Jag blir bara förundrad över vad som i din värld händer med energin som istället för att åka ut i rymden, åter absorberas av jordytan efter att först ha absorberats av en co2 - molekyl exempelvis och därefter återstrålats till jordytan... Det verkar vi aldrig få veta. Att du säger att du förstår växthuseffekten visar bara att du säger att du förstår den. Mycket lite talar för att du faktiskt gör det. Och inte verkar du gå att lära upp. En självsäker faktaresistent nisse som kommit hit för att mansplaina för oss. Vad tänker du i ärlighetens namn att du tillför här? Även om en väntan på ärligt svar nog är att hoppas på för mycket.

Nettoeffekten är det man beräknar som värmeöverföring. Att det pågår utbyte i båda riktningar i de flesta fall, i naturliga icke-mekaniska sammanhang, är fel. Om du vidhåller att det skulle vara så behöver du en källa.

Om det sker en energiöverföring från kallt till varmt, så sker det som arbete. Utförs inget arbete, överförs det ingen energi från kallt till varmt som kan höja temperatur.


Vilken form av arbete utförs på huset menar du? Vind som blåser på väggen? Det överför inte energi till insidan av huset.

Det som gör att huset blir varmare (vilket kan beskrivas som "värmer huset" i förhållande till om vi inte har det extra skiktet).



Fel, från solen överförs 1360.8W/m^2. Detta värde är mängden som flödar in i atmosfären.


Det var inga räkneexempel. Att du skriver siffror är inte detsamma som att visa en beräkning.

Men en sak är vi överens om, en svartkropp avger de temperaturerna. Vilket betyder att jordytan i genomsnitt uppför sig som en svartkropp, för den har en medeltemperatur på ~288K och avger ~390W/m^2.

När dess rörelse är begränsad, gärna obefintlig, genom att befinna sig inuti en struktur, ja. Inte när den kan flöda fritt med konvektion som värmeöverföring till kallare omgivning.

En så varm gas som möjligt, även om den är kallare än källan, är önskvärt för minimering av värmeförlust. Men den kyler fortfarande. Inte alls samma sak som att höja temperatur, det kan den inte om den inte är varmare än källan.

Du glömde förresten att klistra in nästa stycke från artikeln. Först står det här:

"Heat can never pass from a colder to a warmer body without some other change, connected therewith, occurring at the same time"

Sedan står det här:

"The statement by Clausius uses the concept of 'passage of heat'. As is usual in thermodynamic discussions, this means 'net transfer of energy as heat', and does not refer to contributory transfers one way and the other."

Sedan detta:

"Heat cannot spontaneously flow from cold regions to hot regions without external work being performed on the system, which is evident from ordinary experience of refrigeration, for example. In a refrigerator, heat flows from cold to hot, but only when forced by an external agent, the refrigeration system."


Vilket jag redan har påpekat för dig. Det står att den enda energi som kan höja temperatur, som kan flöda från kallt till varmt, är i form av arbete.

Utför koldioxid arbete på jordytan?


I min värld så händer det som går att beräkna. Att värme flödar enligt temperaturskillnader enbart. Övrig överföring är arbete. Jag fantiserar inte om energi i en enstaka koldioxidmolekyl, för det är inte relevant för temperatur, det är kvantfysik.

Vi vet hur man beräknar temperatur, och det är inte med kvantfysik. Du behöver inte använda kvantfysik, använd de beprövade teorier som finns.



Jag vet hur den är uppbyggd. Fråga mig.

Problemet är att jag även vet hur fysik fungerar, och teorierna och lagarna kring temperatur och värme. De teorierna beskriver generella principer för värme, temperatur och arbete, som är några av de starkaste teorier vi har. De är naturlagar.
De beskriver gaser och värme på ett specifikt sätt. Växthuseffekten påstår motsatsen, att det finns ett energiflöde som inte är värme och inte arbete, som ändå värmer jordytan.


Kan en kall gas höja temperaturen hos en varmare värmekälla?

Eller mer specifikt:

Kan en gas vid 255 kelvin, som värms av en solid värmekälla på 288 kelvin, höja temperaturen hos värmekällan? Om ja, sker det genom en överföring av energi i form av arbete eller värme?

Du kan inte placera ett stillastående skikt av gas runt ett hus. Du måste montera ett poröst material som håller luften på plats inom strukturen. Genom att placera denna barriär med flera skikt och luft, så begränsar du värmeöverföring till konduktion vid innervägg, sedan avger väggen värme till utsidan via isolering, enligt sin temperatur.

Värmeflödet från källan är konstant. Värmeflödet från källan förändras inte(värmesystemet, t.ex. värmepump), eftersom du inte skrev något om temperaturgivare i rummen eller någon annanstans.

Temperaturen i luften i huset kan variera, men värmekällan är konstant, precis som jordytan. Det spelar ingen roll vilka temperaturer som är på utsidan eller insidan, källan är konstant, det skrev du själv.



Du har själv skrivit att atmosfären absorberar värme i ett visst spann. Solstrålningen har inte samma spektrum och kraft i dessa våglängder. Så, jo, jordytan är atmosfärens värmekälla enligt dig. Och jag håller med.

Värms atmosfären av jordytan eller solen? Jordytan, eller hur? Då är jordytan atmosfärens värmekälla.


Helt irrelevant. Vilka ljuskällor människan har byggt har inte med planetens temperatur att göra.

Solen är fullspektrum och jorden också.



Jordytans medeltemperatur är 14C, jag har gett dig källa. Det är inte 396W/m^2.


Kvantfysik är irrelevant för temperatur.


Det har inte mätts upp strålning på 333W/m^2 från atmosfären mot jordytan. Du måste ge källor, du kan inte bara hitta på. Atmosfären avger enligt sin temperatur, i genomsnitt ~240W/m^2.


Att du skriver att en gas med temperaturen 255 kelvin avger 333W/m^2, visar ju att växthuseffekten måste vara falsk. Eftersom:

1. Den avger 240W/m^2.
2. Värme kan endast flöda från varmt till kallt.
3. Om energi flödar från kallt till varmt, så sker det endast som arbete. Endast värme och arbete kan höja temperatur.

https://en.wikipedia.org/wiki/Second...thermodynamics

"Heat cannot spontaneously flow from cold regions to hot regions without external work being performed on the system, which is evident from ordinary experience of refrigeration, for example."


Kan en kall gas värma upp en varmare värmekälla?


Du har inte svarat på frågan än. Du fantiserade om stillastående luft runt ett hus med konstant värme från källan. Du påstår att luft vid 255 kelvin avger nästan 100W/m^2 mer än vad som är möjligt. Och du använder kvantfysik som argument, trots att det är känt att det inte ska användas för bulk-egenskaper som temperatur. Så:

Kan en kall gas värma upp en varmare värmekälla?


Ge en källa som visar att luft vid 255 kelvin avger 333W/m^2, i experiment.

Endast värme och arbete kan höja temperatur. Utför koldioxid arbete? Är koldioxid värme?

Kan en kall gas värma upp en varmare värmekälla?

Jag skev värmeledare i tron att frågan om konvektion respektive radiation inte påverkar svaret på frågan.
Jag är säker på att dina lärda utläggningar kan vara av nytta för att förstå problemet med uppvärmning av atmosfären men ser inte hur det påverkar svaret på frågan

Att besvara frågan på ett bra sätt är svårt. Inte därför att frågan är svår utan därför att den är dumt ställd. Den leder till semantiska resonemang snarare än fyskaliska. Den tyder på att frågeställaren inte förstår grundläggande fysikaliska begrepp. Om man försöker förklara för hen så reagerar hen som en papegoja.

Jag tror vi är överens om att den inblandade värmekällan av betydelse är solen.
Solen värmer, direkt eller indirekt Jorden och atmosfären.

Genom sin närvaro gör atmosfären Jorden varmare än vad den skulle vara utan atmosfär.

Ska vi kalla detta för att atmosfären värmer Jorden eller ska vi kalla det för att atmosfären "bromsar" energiflödet från Jorden, som därigenom värms upp? Eller ännu tydligare, värms upp tills dess att balansen i energiflödet återupprättats.

En detaljerad fysikalisk förklaring kommer att låta annorlunda mot hur de flesta skulle beskriva förloppet i dagligt tal.

Hela detta resonemang om huruvuda detta som orsakar en högre temperatur på jorden ska sägas värma Jorden eller minska avkylningen är IMHO ur klimatsynpunkt meningslös.

hbphys visar prov på förmåga att producera meningslösa "walls of text".
Har han på något sätt motiverat varför hen ställer den IMO meningslösa och dumt ställda frågan?

En parallell:
Jag har en varm pälsjacka som jag sätter på mig om jag ska gå ut när det är kallt ute. Den håller mig varm. Fel, kan man säga. Den hjälper mig att bibehålla min temperatur genom att minska flödet av energi från min kropp till omgivningen.

Hur värdefull är diskussionen om huruvida jackan värmer mig eller minskar avkylningen?

I dagligt tal säger vi alltid att jackan värmer, men fysikaliskt så bromsar den energiflödet från min kropp till omgivningen.

Om vi återvänder till ursprungsfrågan:
Ja, visst gör gasen (Jordens atmosfär) kroppen (Jorden) varmare, men värmen kommer inte från gasen. Den kommer ursprungligen från Solen, antingen direkt eller indirekt, via Jorden.

–

Det var inget svar.