一朵云重达500吨,为什么不能承受住一个50千克的人?

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我们平时看到的云,其实重量非常重,即使是一块中等规模的云,其体重都会达到500吨。既然云的重量这么重,那人类能像孙悟空一样站在云上面吗?

云的形成

在讲云的形成之前,我们先了解一个定理:阿伏加德罗定律,在相同温度以及相同压强下,同等面积中的分子数相同,由于该条定律中含有四个相同,所有又被称为“四同定律”。

在地球表面,分布着许多海洋,湖泊,河流等,这些地方的水分子会和空气接触,而空气中的氧元素会和水分子中的氧元素发生置换。

置换的过程中,由于水分子与氧分子的价电子旋转速率不同,所以当空气中的氧元素置换到水分子之中时,此时的水分子结构像是一个气球状的饱满层,并在斥力作用下推开别的水分子,进入到空气中,这就是蒸发的过程。

由于地球上的水分不断地蒸发,形成水分子。水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成。而地球上的空气主要成分是氮气和氧气,其中氮元素比氢元素要重,因此水分子相比于空气而言更轻。

由于同温同压下,相同体积内的分子数相同,因此水分子较多的地方相比于周围其他的空气更轻,此时水分子就会因为更轻而上升。

我们知道,高度越高,温度越低,地球平均每升高1000米,温度会下降6摄氏度。随着周围温度的下降,单位面积内能容纳的分子数量也将会减少。

当空气中的水分子数量足够多时,此时一些水分子就会析出,与空气中的凝结核结合在一起,形成小水珠。

一般小水珠的直径非常小,肉眼几乎看不到,但当越来越多的小水珠汇聚在一起,此时它们就会形成云,由于云能够反射太阳光线,所以我们从地面上看过去,会看到一团云彩。

云的重量这么重,为什么没有砸到地面上?

漂浮在高空中的云也会受到地球引力影响,向下坠落。只不过这些小水珠的下落速度非常慢。在物理学上,有一个速度专门指像小水珠这样的微末物体的下落速度,被称之为“终端速度”。大疫就是指终端速度和物体的质量以及展开面积有关,其中物体的质量越小,终端速度越慢。比如:砖头和棉花,棉花的终端速度会比较慢。

小水珠的质量就非常小,以至于它们坠落的速度会非常非常慢,很多在我们看起来像是漂浮在空中一样。

这些小水珠也会下降,只是在下降过程中又会被蒸发,重新升入高空形成小水珠。因此,云就是一个动态平衡的过程。

为什么人不可以站在云端上?

虽然我们经常能看到云彩,而且云的总质量可以达到500吨左右,但其实云并没有实体,它们是由一个又一个的小水珠组成,而一朵中等大小的云之中包含了无数个小水珠,这些小水珠在蒸发与析出之中形成动态平衡。

由于云没有实体,而人体的密度大于空气密度,所以空气的浮力无法支撑人类,人类就会从高空中坠落到地球表面。

想要站在云端上,可以乘坐热气球,借助热气球的浮力上升到云端,假装站在云端之上。

总结

很多看似存在的东西都没有实体,比如;风,云等,人类之所以不能站在云端上,是因为云是由一个个小水珠组成,这些小水珠由于自身质量较小,所以终端速度较慢,而且还没有降落到地面上时,就会重新蒸发形成水分子,水分子上升到一定高空时又会重新凝结成水分子。所以云一个动态平衡的过程。

但人类的质量较大,站在高空中时终端速度非常快,以至于会重重地摔在地面上。

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