Sekiranya orang berpeluang mengembara di angkasa, dari planet ke planet, betapa berhati-hati untuk memikirkan segala-galanya. Sehingga makanan, suhu dan kebersihan diri. Hollywood penuh dengan filem-filem yang didedikasikan untuk tema ruang, di mana orang-orang di luar angkasa akhirnya kehilangan peluang hidup mereka. Semua orang melihat gambar ketika ruang angkasa yang sengit dijalankan sepanjang orbit. Mengapa ruang sejuk? Lagipun, di orbit bumi terdapat banyak angkasawan yang pergi ke luar angkasa, dan mereka tetap selamat dan kukuh.
Adakah ia sejuk di angkasa?
Katakan bahawa kita berada jauh dari badan angkasa, yang dengan tenaga dan suhu mereka dapat bertindak ke atas badan material. Kami juga mengasingkan diri kita dari planet dan satelit mereka, yang dapat menjejaskan suhu teras mereka. Tertakluk kepada titik ini, suhu akan menjadi -274 darjah Celsius. Suhu ini dipanggil sifar mutlak, iaitu, suhu tidak boleh lebih rendah daripada sifatnya. Mengapa ruang sejuk? - kerana ini adalah satu-satunya tempat di mana suhu jatuh ke sifar mutlak.
Dalam realiti sehari-hari, suhu tidak boleh mempunyai nilai di bawah sifar. Pengecualian hanyalah bahagian terpencil di alam semesta. Di orbit bumi, dengan mengambil kira semua faktor, suhu adalah kira-kira - 4 darjah Celsius.
Apa yang berlaku apabila sifar mutlak
Sifar mutlak ialah suhu sifar pada skala Kelvin. Di bawah keadaan standard, suhu sedemikian tidak mungkin. Suhu yang paling sejuk di angkasa ialah -274 (Celcius) atau 0 (Kelvin). Jadi mengapa suhu tidak dapat menyeberangi sempadan?
Menurut undang-undang termodinamik ketiga, yang dipersetujui oleh Nernst, apabila suhu cenderung kepada sifar mutlaknya, entropi sistem (atau badan), kapasiti haba, dan pekali pengembangan termal cenderung kepadanya. Jika suhu mencapai sifar mutlak, maka proses gerakan huru-hara atom dan molekul berhenti. Dari sudut pandang termodinamik, tubuh memecah ke dalam molekul. Dan dari sudut pandangan fizik kuantum, sifar getaran terus berlaku di dalam badan. Ini adalah penghakiman yang membantu menjawab soalan: "Mengapa ia sejuk di angkasa?"
Ahli fizikal dari Universiti Yale menjalankan eksperimen pada strontium monofluoride (SrF). Molekul diletakkan di dalam medan magnet, yang sentiasa kehilangan tenaga dan, akhirnya, hampir sama dengan sifar mutlak yang mungkin, molekul itu mereput ke dalam atom.
Terima kasih kepada kajian suhu berhampiran dengan sifar mutlak, kesan superkonduktiviti diperoleh, yang banyak digunakan dalam industri dan sains.
Memindahkan keadaan ke luar angkasa, kita boleh mengatakan bahawa mencapai sifar mutlak terhalang oleh radiasi dari bintang-bintang.
Jenis pemindahan haba
Dalam kursus fizik sekolah, satu bahagian termodinamik dianggap, di mana mereka memberi perhatian kepada jenis pemindahan haba. Bahagian fizik ini akan membantu menjawab soalan "mengapa ia lebih sejuk di angkasa daripada di bumi."
Terdapat tiga jenis pemindahan haba:
- Kekonduksian haba. Ini adalah peralihan tenaga dari badan yang hangat atau sebahagian tubuh kepada yang kurang panas. Harus diingat bahawa mustahil untuk memindahkan tenaga dari sejuk menjadi kurang sejuk (mengikut prinsip undang-undang termodinamik kedua). Contoh: memanaskan badan logam.
- Konvensyen. Tenaga disalurkan melalui aliran (jet). Contoh: pemindahan haba di dalam bilik antara udara sejuk dan hangat.
- Sinaran. Tenaga disalurkan melalui gelombang elektromagnet. Contoh: haba matahari.
Oleh kerana ruang adalah vakum (ketumpatan molekul dalam ruang boleh diabaikan - 10 ^ -31 g / cm ^ 3), perlu diandaikan bahawa satu-satunya pilihan untuk pemindahan haba adalah radiasi. Bumi bukanlah vakum, ia mempunyai atmosfera (molekul di permukaan bumi), yang membolehkan tiga jenis pemindahan haba sekaligus.
Ketergantungan suhu pada kedudukan badan
Sinaran dalam ruang berasal dari badan yang dipanaskan, di galaksi kita adalah Matahari. Matahari menghantar gelombang elektromagnetik dari permukaannya, yang mempunyai trajektori langsung gerakan. Akibatnya, tubuh menerima tenaga jika Matahari berada dalam lingkungan.
Jika gelombang elektromagnet melanda objek, tubuh menyerap tenaga terma. Tetapi pertukaran dengan alam sekitar tidak akan berlaku, kerana badan dikelilingi oleh vakum, yang mana tidak mempunyai molekul.
Jika objek itu, sebagai contoh, di luar sisi gelap planet ini, di mana gelombang elektromagnetik tidak dapat diperoleh, maka tubuh akan sangat sejuk, berusaha untuk sifar mutlak.
Oleh itu, salutan tahan panas digunakan untuk permukaan stesen angkasa dan ruang angkasa.
