Si les persones tinguessin l’oportunitat de viatjar a l’espai, de planeta a planeta, amb quina cura caldria pensar a través de tot. Fins al menjar, la temperatura i la higiene personal. Hollywood està ple de pel·lícules dedicades al tema espacial, en què les persones de l’espai exterior van perdre finalment les possibilitats de vida. Tothom va veure la imatge quan el vaixell espacial es va dur a terme al llarg de l'òrbita. Per què l’espai és fred? Al cap i a la fi, a l’òrbita de la terra hi ha molts astronautes que van entrar a l’espai exterior, i es van mantenir segurs i sans.
Fa fred a l’espai?
Suposem que estem tan lluny dels cossos celestes, que amb la seva energia i temperatura són capaços d’actuar sobre el cos material. També ens aïllem dels planetes i dels seus satèl·lits, que són capaços d’afectar la temperatura del seu nucli. Sota aquests punts, la temperatura serà de -274 graus centígrads. Aquesta temperatura s'anomena zero absolut, és a dir, la temperatura no pot ser inferior a la de la natura. Per què l’espai és fred? - perquè és l'únic lloc on la temperatura baixa a zero absolut.
En la realitat quotidiana, la temperatura no pot tenir un valor per sota de zero. L’excepció són només les parts més remotes de l’univers. A l'òrbita de la terra, tenint en compte tots els factors, la temperatura és d'aproximadament - 4 graus centígrads.
Què passa quan zero absolut
El zero absolut és la temperatura zero a l'escala Kelvin. En condicions estàndard, aquesta temperatura no és possible. La temperatura més freda de l’espai és de -274 (Celsius) o 0 (Kelvin). Per què la temperatura no pot creuar la frontera?
Segons la tercera llei de la termodinàmica, que va acordar Nernst, quan la temperatura tendeix al seu zero absolut, l’entropia del sistema (o cos), la capacitat de calor i el coeficient d’expansió tèrmica hi tendeixen. Si la temperatura arriba a zero absolut, el procés de moviment caòtic d’àtoms i molècules s’atura. Des del punt de vista de la termodinàmica, el cos es descompon en molècules. I des del punt de vista de la física quàntica, continuen produint-se vibracions zero al cos. Són aquests judicis els que ajuden a respondre la pregunta: "Per què fa fred a l'espai?"
Els físics de la Universitat de Yale van realitzar un experiment amb monofluorur d’estronci (SrF). Es col·locava una molècula en un camp magnètic, que perdia constantment la seva energia i, en definitiva, el més proper al zero absolut possible, la molècula decaia en àtoms.
Gràcies a estudis de temperatures properes al zero absolut, es va obtenir l’efecte de la superconductivitat, que s’utilitza àmpliament a la indústria i la ciència.
Transferint la situació a l’espai exterior, podem dir que l’assoliment de zero absolut es veu afectat per la radiació de les estrelles.
Tipus de transferència de calor
Al curs escolar de física es considera una secció de termodinàmica en la qual es presta atenció als tipus de transferència de calor. Aquesta secció de física ajudarà a respondre a la pregunta "per què fa més fred a l'espai que a la terra".
Hi ha tres tipus de transferència de calor a la natura:
- Conductivitat tèrmica. Es tracta de la transició d’energia d’un cos o d’una part del cos a un de menys calor. Cal destacar que és impossible transferir energia de més fred a menys fred (segons el principi de la segona llei de la termodinàmica). Exemple: escalfar un cos metàl·lic.
- Convecció. L’energia es transmet per corrents (dolls). Exemple: transferència de calor a una habitació entre l’aire fred i el càlid.
- Radiació. L’energia es transmet a través d’ones electromagnètiques. Exemple: calor solar.
Com que l’espai és un buit (la densitat de les molècules a l’espai és insignificant - 10 ^ -31 g / cm ^ 3), s’ha de suposar que l’única opció possible per a la transferència de calor és la radiació. La Terra no és un buit, té una atmosfera (molècules a la superfície del planeta), que permet tres tipus de transferència de calor alhora.
La dependència de la temperatura de la posició del cos
La radiació a l’espai prové de cossos escalfats, a la nostra galàxia és el Sol. El sol envia ones electromagnètiques des de la seva superfície, que tenen una trajectòria directa del moviment. En conseqüència, el cos rep energia si el Sol es troba a l’interior.
Si les ones electromagnètiques afecten l'objecte, el cos absorbeix energia tèrmica. Però l’intercanvi amb el medi ambient no es produirà, ja que el cos està envoltat d’un buit, que pràcticament no té molècules.
Si l'objecte es troba, per exemple, més enllà del costat fosc del planeta, on no es poden arribar les ones electromagnètiques, el cos es refredarà realment, buscant el zero absolut.
Per tant, un revestiment resistent a la calor s’aplica a la superfície de les estacions espacials i els espais espacials.
