¿Qué pasaría con un bloque aislado de material

Question

Hace poco pensaba en lo que podría ocurrir si se colocara un bloque de material en medio de un vacío total. Obviamente no va a haber una manera de lograr nunca tal escenario, pero ¿qué pasaría si usted fuera a poner un bloque de digamos acero a 100C en un vacío de tal manera que el bloque no está en contacto con cualquier material conectado a la contención y tenerlo de tal manera que la energía exterior se reduce al mínimo. Asumo que el bloque perderia calor/energia vibracional pero cual seria el mecanismo para tal perdida de energia y que escala de tiempo tomaria para que el bloque alcanzara digamos 0C?

Dime si puedo añadir algo para aclarar la pregunta.

Answer 1

El bloque de acero perdería energía a través de la radiación del cuerpo negro. Todos los objetos a una temperatura superior al cero absoluto según los principios de la radiación del cuerpo negro. Un bloque de acero a 100 grados C irradiará en el infrarrojo. A continuación se muestra un espectro típico de cuerpo negro. Observe como la frecuencia se reduce a medida que la temperatura del objeto disminuye. La radiación puede atravesar el vacío.

Answer 2

El sol es un bloque de materia en medio de un vacío total. La radiacion no necesita un medio indeterminado para intercambiar energia. Tambien creo que hay formas de conseguir lo mismo con un bloque de acero a una temperatura determinada suspendido en el vacio a traves de fuerzas magneticas. La tasa de radiacion de cualquier material se puede encontrar facilmente en la literatura.

Answer 3

No se puede dar una respuesta a menos que se haga una afirmación sobre el vacío que puede tener ondas em (radiación) que viajan a través de él.

El bloque perderá energía irradiándola en forma de ondas electromagnéticas (principalmente infrarrojas), pero al mismo tiempo puede estar recibiendo radiación del exterior.

También tendrás que tener en cuenta cómo es la superficie de tu bloque porque eso también será un factor en cuanto a la cantidad de energía que emite y absorbe tu cuerpo.

La tasa de emisión de energía es proporcional a la temperatura de su bloque (en kelvin) a la cuarta potencia.
Esto se llama Ley de Stefan .

Si el vacío irradia mucho menos que tu bloque, entonces sólo tienes que tener en cuenta la radiación emitida por tu bloque.

Para estimar el tiempo necesitarás hacer una integración ya que la tasa de pérdida de energía por radiación dependerá de la temperatura del bloque y recuerda tener las temperaturas en kelvin.n

Answer 4

La cantidad de energía dependerá de la masa del bloque y de su composición. Un cuerpo pequeño perderá energía a un ritmo tan lento que puede durar más que nuestro sol.