Enfriamiento de un contenedor en el espacio exterior.

Question

Si tengo dos recipientes llenos de agua muy caliente(~210F) con uno en el espacio exterior y la tierra, la que tiene una mayor tasa de enfriamiento inicialmente? Imaginar los contenedores son de una sola pared de un recipiente de metal que son capaces de soportar cualquier presión.

Intuitivamente yo asumiría el uno en el espacio se enfríe más rápido debido a que el promedio de la temperatura del espacio es de 3K. Sin embargo, un frasco de vacío es un muy buen aislante, ya que la única forma en que el calor se puede transferir es a través de la radiación. El espacio es aún más extrema de vacío, a continuación, cualquier frasco por tanto habría que decir que "aísla" incluso mejor?

Si se permite que se vienen para el equilibrio térmico, el espacio contenedor de perder más energía en general, pero es la tasa de afectados por la diferencia de temperatura a la Ley de Newton de Enfriamiento o hace perder energía a la misma velocidad sin importar a qué?

Answer 1

El contenedor en la Tierra se enfría por las corrientes de convección, es decir que se transfiere calor al aire a su alrededor, y también por la radiación del cuerpo negro. Por el contrario, el contenedor en el espacio sólo puede enfriar por la radiación del cuerpo negro, y es obvio que va a enfriarse más lentamente. Usted puede calcular el enfriamiento en el espacio mediante la ley de Stefan-Boltzmann asumir que usted sabe la emisividad (si se pinta el contenedor negro de la emisividad será cercano a la unidad). El cálculo de la refrigeración en el aire es más difícil; normalmente, usted tendría que utilizar la ley de Newton con empíricamente constantes.

La temperatura final en el aire es, evidentemente, la temperatura del aire alrededor de su contenedor. La temperatura final en el espacio depende de donde su contenedor. Así como el contenedor puede perder calor por la radiación que emiten puede ganancia de calor por absorción de la radiación, y el espacio está lleno de radiación. Por ejemplo, la Luna es sólo un trozo de roca inerte con poco o sin generación interna de calor, sin embargo mediante la absorción de la luz solar durante el día la temperatura puede elevarse a más de 100ºC. Sin embargo en la noche, cuando no hay luz solar la temperatura puede bajar a -150ºC. Por lo que la temperatura final de su contenedor sería diferente durante la noche lunar y el día, aunque sea en un vacío en ambos casos. Si usted tomó su contenedor en el espacio intergaláctico, bien lejos de cualquier fuente de radiación, a continuación, que es genial para los 2,7 K de la radiación cósmica de fondo de microondas.

Answer 2

Yo diría que el contenedor en el aire se enfriará más rápido inicialmente: la convección (y la conductividad térmica) se enfriarán más eficientemente a esta temperatura que la radiación.

Answer 3

Hay 3 métodos de transferencia de la energía térmica!!! [la radiación, la convección y la conducción] Dado que la energía siempre obedece la ley de la entropía y siempre se está moviendo hacia los niveles inferiores. La izquierda solo cosas calientes fresco. Como el espacio es ideal aislante, el único medio de enfriamiento es la radiación. En la tierra la atmósfera sirve a la mecha de la energía térmica de la can y de la tierra misma. Las moléculas de aire en contacto con el puede conducir el calor de la can, el aire caliente alrededor de la lata, ahora en una menor densidad que el aire a su alrededor, comienza a gravitacionalmente desplazadas como la convección establece en agregar a la radiación y conductora de refrigeración ya y de forma independiente en el progreso. La mezcla de gases de la atmósfera es significativa con los tres estados del agua, trabajando en una escala global. No hay reglas especiales, 3 métodos