Un amigo mío me dijo que si estuvieras de pie junto a una placa de metal que tiene millones de grados de calor, dentro de un vacío del 100%, no sentirías su calor. ¿Es esto cierto? Entiendo el razonamiento de que no hay aire, por lo tanto, no hay convección y, a menos que lo estés tocando, tampoco hay conducción. Más aún estoy preguntando acerca de la radiación térmica emitida por ella.
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Santosh Bachkar
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26
Yo soy más así que preguntando acerca de la radiación térmica emitida por la misma.
Aquí está una estimación cuantitativa.
Suponga que la placa se mantuvo intacto el tiempo suficiente para hacer el experimento. Para una estimación aproximada, podemos tratar el metal caliente de la placa como un cuerpo negro. De acuerdo a la ley de desplazamiento de Wien, la radiación electromagnética emitida por un cuerpo negro en temprature $T$ es más fuerte en la longitud de onda $$ \lambda = \frac{b}{T} \hskip1cm b\aprox 2.9\times 10^{-3} \text{ medidor}\cdot\text{Grados}. \etiqueta{1} $$ La potencia total emitida por unidad de área está dada por la ley de Stefan-Boltzmann $$ \frac{P}{A}= \sigma T^4 \hskip1cm \sigma\aprox 5.7\times 10^{-8} \ \frac{\text{Vatios}}{\text{medidor}^2\cdot\text{K}^4}. \etiqueta{2} $$ Para $T=10^6$ Kelvin, estas estimaciones dan $$ \lambda\aprox 2.9\times 10^{-9}\text{ medidor} $$ y $$ \frac{P}{A}\approx 5.7\times 10^{16}\ \frac{\text{Vatios}}{\text{medidor}^2}. $$ Esta longitud de onda está en el X-ray , y este nivel de potencia es más que un billón de veces la energía de una persona en la tierra recibe del sol si no hay nubes y no hay aire.
¿Te sientes? No estoy seguro. Probablemente sólo muy brevemente.
Tomáš Zato
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Las otras respuestas proporcionan una buena explicación de por qué su amigo está equivocado en este caso. Solo quiero señalar cómo ambos podrían llegar fácilmente a la misma conclusión sin saber mucho de la física involucrada:
La superficie del Sol es de unos 6000 grados (grados Celsius y Kelvin). Está separado de ti por 150 millones de kilómetros de vacío, pero puedes sentirlo claramente. De ello se deduce que también puedes sentir temperaturas más altas, hasta el punto en que no puedes sentir nada en absoluto.
dchanson
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29
Tu amigo está completamente equivocado. Considere las siguientes cosas:
La temperatura a la que usted está hablando es muy alta, no de metal estaría en un estado sólido a la temperatura que usted está hablando. Así que, antes de que el plato llegue a millones de grados, se habría derretido mucho antes.
Su comprensión es correcta en términos de la radiación térmica. La radiación del Sol llega a la Tierra y hay un vacío entre. Por lo tanto, si usted tiene un objeto tan caliente como usted están hablando acerca de ello, se emiten radiación térmica de la energía por unidad de tiempo como por la de Stefan-Boltzmann de la Ecuación. Y recuerde, la tasa de radiación emitida es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura, por lo que la duplicación de la temperatura podría aumentar la tasa de 16 veces. Se puede calcular la energía que alcanza por unidad de superficie de su piel y saber qué va a suceder!
dirichletDist
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35
Un amigo mío me dijo que si estuvieras de pie al lado de la placa de metal de miles de millones de grados caliente, dentro de un 100% de vacío, que sería no sentir su calor. ¿Es esto cierto?
No es cierto. El "calor" concepto - según Feynman es la "manipulación del átomo". En el bajo rango de temperatura de estos que se moviera tendrá la conducción/convección como modo de transmisión de su energía en el fin de transmitir el "calor" a través de inter-atómico "risa floja".
Por otro lado, estos "risa floja" necesita no sólo ser el átomo mismo, pero puede ser que los electrones que cambia entre el nivel de energía. Estos conmutación entre los electrones nivel de energía se emite todos los tipos de ondas EM (dependiendo de los rangos de temperatura). Algunos de estos son ondas infrarrojas. Incluso la tostadora cuando esté caliente se emite ondas infrarrojas, que se PUEDE transmitir a través de un vacío. Al igual que el sol, cuya energía nos llega a través de un alto vacío. O su piel - y la luz infrarroja es visible por la noche con gafas de visión nocturna.
Nota: como alguien destacó que la radiación de cuerpo negro se produjo en todos a la temperatura de Verdad. (este es el ondas EM que se emite como se mencionó anteriormente)
Christoph Schiessl
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En realidad, tu amigo probablemente tenga razón, pero por la razón equivocada. Esa cantidad de energía lo va a freír en muy poco tiempo, y probablemente matará los nervios antes de que puedan decir "¡caliente!"
Recuerda, la energía va a la cuarta potencia de la temperatura. 100 veces la temperatura del sol es igual a 100 millones de veces la energía. No hay duda de que es suficiente para matarte muy rápido, la única incertidumbre que tengo aquí es si percibirás algo antes de que eso suceda.
