Решён
Если в космос выставить термометр, что он покажет?

Сергей В. Физика
19.8k
8

Интересный вопрос возник. Вот если взять обычный термометр и вынести его в открытый космос, что он покажет? С одной стороны, космос холодный. С другой - там же Солнце рядом. И вообще, как термометр может что-то мерять если там вакуум и передачи тепла нет?

Решение
112
Эксперт • 1 ответ

Вопрос хитрее, чем кажется, потому что в нем спрятана подмена понятий.

Температура как физическая величина - это мера средней кинетической энергии частиц. В межпланетном пространстве частицы есть (это разреженная плазма солнечного ветра), и у них очень высокая скорость - температура этой плазмы может быть миллионы Кельвинов. Но плотность настолько мала, что тепло от нее практически не передается.

Обычный термометр работает через теплопроводность и конвекцию. В вакууме нет ни того, ни другого. Остается только радиация - излучение и поглощение.

Что будет происходить с термометром:

  1. Поверхность, обращенная к Солнцу, будет поглощать солнечное излучение и нагреваться. На орбите Земли поток примерно 1360 Вт/м2.
  2. Параллельно термометр будет излучать тепло сам (любое тело с температурой выше абсолютного нуля излучает).
  3. Установится равновесная температура, при которой поглощение равно излучению.

Для типичного объекта без специального покрытия - теневая сторона уйдет к -150...-160 Цельсия, освещенная к +100...+120. Это и покажет термометр - в зависимости от ориентации к Солнцу.

Аватар Сергей В.

Вот это ответ. А то все говорят "минус 270" и не объясняют почему это не то что покажет термометр.

14
Эксперт • 1 ответ

Минус 270 градусов. Температура открытого космоса примерно 2.7 Кельвина.

Аватар Илья Реверсов

Это температура реликтового излучения, то есть фонового излучения самой вселенной. Но термометр в реальных условиях рядом с Солнцем нагреется до других значений - смотри ответ выше, там подробно.

38
Участник • 4 ответа

Зависит от того, смотрит ли термометр на Солнце или нет.

Если смотрит на Солнце - около +120 градусов Цельсия. Если в тени - около -160 градусов. Именно поэтому на МКС такой огромный перепад температур между освещенной и теневой сторонами, и это одна из главных инженерных проблем.

29
Эксперт • 4 ответа

Добавлю практики. На МКС именно из-за этого огромные радиаторы системы терморегуляции. Когда станция на освещенной стороне орбиты - оборудование греется, когда в тени Земли - остывает. Цикл каждые ~45 минут. Инженеры с этим воюют постоянно, потому что такие перепады разрушают конструкции со временем.

41
Эксперт • 1 ответ

Ртутный покажет ничего - ртуть замерзнет почти сразу на теневой стороне (температура замерзания ртути -38.8 Цельсия). Спиртовой продержится чуть дольше. Нормальный ответ - только термопара или цифровой датчик.

1
Участник • 1 ответ

Если честно, сложно сказать точно. Там же много факторов - расстояние до Солнца, материал термометра, угол падения лучей... Где-то читал что около -270, но в другом источнике писали что нет. Думаю в среднем где-то холодно будет)

75
Эксперт • 5 ответов

Смотря какой термометр и смотря кто его туда выставил. Если Роскосмос - он сначала 10 лет будет ждать финансирования, потом термометр окажется устаревшей советской разработкой 1987 года.

0
Участник • 2 ответа

мне кажется ничего не покажет потому что он просто сломается без воздуха или типа взорвется от перепада давления

Написать ответ

Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.