Jika orang memiliki kesempatan untuk melakukan perjalanan di luar angkasa, dari satu planet ke planet lain, betapa hati-hati untuk memikirkan semuanya. Hingga makanan, suhu dan kebersihan pribadi. Hollywood penuh dengan film yang didedikasikan untuk tema luar angkasa, di mana orang-orang di luar angkasa akhirnya kehilangan kesempatan hidup mereka. Semua orang melihat gambar ketika pakaian antariksa kaku dilakukan di sepanjang orbit. Mengapa ruang dingin? Lagi pula, di orbit bumi ada banyak astronot yang pergi ke luar angkasa, dan mereka tetap aman dan sehat.
Apakah dingin di luar angkasa?
Misalkan kita berada jauh dari benda-benda langit, yang dengan energi dan suhunya dapat bertindak pada benda material. Kami juga mengisolasi diri dari planet dan satelitnya, yang dapat mempengaruhi suhu inti mereka. Tunduk pada titik-titik ini, suhu akan -274 derajat Celcius. Suhu ini disebut nol absolut, yaitu suhu tidak bisa lebih rendah dari itu di alam. Mengapa ruang dingin? - karena ini adalah satu-satunya tempat di mana suhu turun ke nol absolut.
Dalam kenyataan sehari-hari, suhu tidak dapat memiliki nilai di bawah nol. Pengecualian hanya bagian paling terpencil dari alam semesta. Di orbit bumi, dengan memperhitungkan semua faktor, suhunya sekitar - 4 derajat Celcius.
Apa yang terjadi ketika nol mutlak
Nol absolut adalah suhu nol pada skala Kelvin. Dalam kondisi standar, suhu seperti itu tidak dimungkinkan. Suhu terdingin di ruang angkasa adalah -274 (Celcius) atau 0 (Kelvin). Jadi mengapa suhunya tidak bisa melintasi perbatasan?
Menurut hukum ketiga termodinamika, yang disetujui oleh Nernst, ketika suhu cenderung nol mutlak, entropi sistem (atau tubuh), kapasitas panas, dan koefisien ekspansi termal cenderung untuk itu. Jika suhu mencapai nol absolut, maka proses gerakan kacau atom dan molekul berhenti. Dari sudut pandang termodinamika, tubuh terpecah menjadi molekul-molekul. Dan dari sudut pandang fisika kuantum, nol getaran terus terjadi di dalam tubuh. Penilaian inilah yang membantu menjawab pertanyaan: "Mengapa dingin di ruang angkasa?"
Fisikawan dari Universitas Yale melakukan percobaan pada strontium monofluoride (SrF). Sebuah molekul ditempatkan di medan magnet, yang terus-menerus kehilangan energinya dan, pada akhirnya, mendekati nol absolut mungkin, molekul tersebut membusuk menjadi atom.
Berkat studi suhu mendekati nol mutlak, efek superkonduktivitas diperoleh, yang banyak digunakan dalam industri dan sains.
Mentransfer situasi ke luar angkasa, kita dapat mengatakan bahwa mencapai nol absolut terhambat oleh radiasi dari bintang-bintang.
Jenis perpindahan panas
Dalam pelajaran fisika sekolah, bagian termodinamika dipertimbangkan, di mana mereka memperhatikan jenis perpindahan panas. Bagian fisika ini akan membantu menjawab pertanyaan "mengapa lebih dingin di ruang daripada di bumi."
Ada tiga jenis perpindahan panas di alam:
- Konduktivitas termal. Ini adalah transisi energi dari tubuh yang lebih hangat atau bagian tubuh yang kurang panas. Perlu dicatat bahwa tidak mungkin untuk mentransfer energi dari dingin ke kurang dingin (sesuai dengan prinsip hukum kedua termodinamika). Contoh: memanaskan badan logam.
- Konveksi. Energi ditransmisikan oleh aliran (jet). Contoh: perpindahan panas di ruangan antara udara dingin dan hangat.
- Radiasi. Energi ditransmisikan melalui gelombang elektromagnetik. Contoh: panas matahari.
Karena ruang adalah ruang hampa (kepadatan molekul dalam ruang dapat diabaikan - 10 ^ -31 g / cm ^ 3), harus diasumsikan bahwa satu-satunya pilihan yang memungkinkan untuk perpindahan panas adalah radiasi. Bumi bukan ruang hampa, ia memiliki atmosfer (molekul di permukaan planet), yang memungkinkan tiga jenis perpindahan panas sekaligus.
Ketergantungan suhu pada posisi tubuh
Radiasi di ruang angkasa berasal dari benda yang dipanaskan, di galaksi kita itu adalah Matahari. Matahari mengirimkan gelombang elektromagnetik dari permukaannya, yang memiliki lintasan gerak langsung. Akibatnya, tubuh menerima energi jika Matahari berada dalam jangkauan.
Jika gelombang elektromagnetik mengenai objek, tubuh menyerap energi panas. Tetapi pertukaran dengan lingkungan tidak akan terjadi, karena tubuh dikelilingi oleh ruang hampa, yang praktis tidak memiliki molekul.
Jika objek tersebut, misalnya, berada di luar sisi gelap planet, di mana gelombang elektromagnetik tidak bisa didapat, maka tubuh akan benar-benar dingin, berjuang untuk nol mutlak.
Oleh karena itu, lapisan tahan panas diterapkan pada permukaan stasiun ruang angkasa dan pakaian antariksa.
