Hogyan lehetne elképzelni a világűr hidegét?

Nem a hideg terjed sugárzásal hanem a meleg távozik hősugárzás képében a testekből.

Ez a Földön is ugyanúgy jelen van, csak itt dominánsabb a hőátadás a levegőnek. A Földre is hősugárzás formájában jut el a meleg a napról.

"Ha kitennénk egy digitális hőmérőt az űrbe, akkor az érzékelné a hideget?"

Igen. Csak nem azonnal, nagyon lassan hűlne le.

Igen, de nem a szokványos módon.

A hőmérő a saját hőmérsékletét mutatja. Az űrben egy digitális hőmérő hőmérséklete szinte kizárólag sugárzás elnyelése és kibocsátása útján változna. A sugárzásos hűlés üteme a hőmérséklet harmadik hatványával áll arányban, szóval amint egy égitest árnyékába kerül, eleinte viszonylag gyorsan csökkenne a hőmérséklete (néhány fokot percenként). Egy óra elteltével már mélyen mínuszban lenne (mondjuk -100 °C). Viszont ahogy csökken a hőmérséklet, egyre lassul a hűlés üteme. Kb. egy nap elteltével érné el a -200 °C-ot A világűr hőmérsékletét néhány foknyira viszont csak hetek-hónapok elteltével közelítené meg.

#5: ahogy mondja.

Ha nincs hőelszállító közeged, a sugárzással lassú a hűlés.

Már csak azért, hiszen minél hidegebb valami, annál kevesebbet sugárzik, vagyis annál kevesebb hőt veszít. Ahogy hűl, egyre lassabban hűl.

Ugye a hőérzet az attól függ, hogy mennyi hőt ad le/vesz fel a testünk. Melegünk van, ha nem tudunk eleget leadni a környezetnek (ha pedig egyenesen felvesszük belőle, akkor már megsülni kezdünk), fázunk, ha túl sok megy el. Szóval ezt a hőleadást kéne megbecsülni, és valahogy összehasonlítani földi dolgokkal. A probléma ugye az, hogy itt mindig van körülöttünk valamilyen közeg, ami hővezetés révén szállítja a hőt (általában a testünktől elfelé, mert 36 °C-nál hidegebb), és gátolja, hogy a víztartalmunk gyorsabban párologjon. A világűrben – ahogy az első válaszadó is írja – ez a hővezetés nem játszik, viszont alacsony nyomáson a víz felforr, így a hőt a testedből elpárolgó meleg víz formájában veszted el.

A másik, hogyha véletlen kikerülsz a napra a Föld pályájának közelében, akkor az legalább 3-4-szer annyira fog égetni, mint amit itt Magyarországon a legdurvább verőfényes kánikulában tapasztaltál, mert nincs hőszigetelés.

Amire vállalkozni merek, hogy a hősugárzásból adódó hőveszteséget becslem minden égitesttől (főleg a csillagoktól) távol, és törvényszéki adatok alapján hasonlítom ahhoz, hogy ez milyen hőmérsékletű nyugvó levegőnek felelhet meg. Szóval azt próbálom saccolni, hogy ha valakit beöltöztetünk egy vékony, passzentos, jó hővezető ruhába, ami gátolja, hogy nedvesség távozzon a testéből (és nem mellesleg azt is, hogy felfúvódjon meg közben megfulladjon a vákuumban), akkor milyen hidegnek érzi majd a világűrt.

Szóval: mint jó fizikusok tegyük fel, hogy emberünk a világűrben egy fekete, vékony alufóliába csomagolt, 70 kg-os vízgömb. Így a Stefan–Boltzmann-törvény alapján a leadott hőteljesítménye

P = σ*T^4*A,

ahol σ = 5,67e-8 W/K^4/m^2 az állandó; T = 310 K a testhőmérséklet* és A a gömb felülete, ami feltehetőleg a legbonyolultabb dolog lesz ebben a levezetésben:

V = m/ρ = 4/3*π*r^3 --> r = köbgyök(3*m/(4*π*ρ)),

A = 4*π*r^2 = 4*π*(3*m/(4*π*ρ))^(2/3) ≈ 0,821 m^2.

Ez alapján a hűlési sebességre:

c*m*dT/dt = dQ/dt = P,

dT/dt = P/(c*m) = σ*A*T^4/(c*m) ≈ 1,476e-3 °C/s ≈ 5,315 °C/h,

ahol c a víz hőkapacitása.

*Főleg ez számít, mert miután kihűltél és meghaltál nem érzed a hideget, tehát a kezdeti hőveszteséget számoljuk. (Nyilván 2 óra múlva már lassabban hűl majd egy bő 0,5 °C/h-val.)

A tervem második fele nem úgy sikerült, mint reméltem. Úgy néz ki, hogy a törvényszékiek a fizikusoknál is egyszerűbb emberek, ők 3 környezeti hőmérsékletet különböztetnek meg: a hideg, a normális és a meleg:

[link]

[link]

Lehet, hogy inkább itt is a gömbös modellből kéne hővezetést számolni. Szóval bocsánat, ez nem sikerült. Majd egy másik hozzászólásban, esetleg újra leülök számolgatni.

#7:Szégyellem a lustaságot az ellenőrzésre, inkább elfogadom, mert az eredmény reálisnak hangzik.

Ami ezen módosíthat, ha nem éppen alufóliás vízgömbünk, hanem élő ember van, az két tényező, egyik gyorsító, másik lassító hatású a hűlésre.

- A bőrfelület párologtatása: vákuumban tutira gyorsabb, mint légköri nyomáson, valószínűleg a vízkijutás is gyorsabb, így ez erősíti a hűlést.

- A szervezet belső, saját állandó fűtése. Nem tudom, hogy ez bőrfelületre számolva milyen hőteljesítményt ad, mennyire kompenzálja a sugárzásos és a párolgási hőelvonásos veszteséget.

Az tuti, hogy egy bálna az árnyékos űrvákuumban is hőhalált halna, hiszen a levegő hűtőértéke is kevés neki hőkompenzálásra, de egy ember esetén nem akarok tippelni.