Apollo Suit Sublimationskühler

Sollte in den Mond-EVA-Videos eine sichtbare Dampfwolke aus dem Sublimationskühler der Apollo-Astronauten zu sehen sein?

Schauen Sie sich um und Sie werden kein Wasser in der Luft sehen, obwohl es reichlich davon gibt. Sie sehen Wolken, weil Wasser Tropfen bildet, die groß genug sind, um Licht zu streuen.
Reiner Wasserdampf ist unsichtbar. Wenn sich im Dampf winzige Tröpfchen flüssigen Wassers befinden, sehen Sie den von den Tröpfchen verursachten Nebel, aber Sie sehen nicht den Wasserdampf selbst.

Antworten (1)

Wikipedia sagt :

Beispielsweise wurden während der ersten EVA des Apollo 12-Kommandanten (von 3 Stunden, 44 Minuten) 4,75 Pfund Speisewasser sublimiert, und dies verteilte 894,4 Btu/Stunde.

Das sind 2,154 kg Wasser über 224 Minuten oder 10 g/min oder 0,16 g/s.

Wasserdampf ist mit bloßem Auge nicht sichtbar ( 2 , 3 ). Was Sie zB beim Kochen von Wasser sehen, ist nicht der Wasserdampf selbst, sondern kleine Tröpfchen flüssigen Wassers (Nebel, Dunst, Dampf), die in der Luft schweben und vom Luftstrom getragen werden.

Da nur so wenig Masse aus den Anzügen entweicht, bilden sich diese Tröpfchen nicht in nennenswerter Menge, und es gibt keine Luft, die sie herumtragen könnte. Somit ist nichts zu sehen.

0,16 g/s sind etwa drei kleine Tropfen (ein Tropfen, wie er in der Medizin verwendet wird, für Augentropfen oder Magentropfen, entspricht 0,05 ml). Tropfen Sie drei Tropfen pro Sekunde auf einen heißen Herd und sehen Sie, ob Sie den Dampf erkennen können ...
Für mich ergibt das Sinn. Ich hatte den Eindruck, dass Dampf im Vakuum des Weltraums sofort kondensieren und gefrieren würde. Ich dachte, Kristalle sollten sich bilden und zu Boden fallen.
Wenn die Astronauten während einer Mission ein Leck nehmen und das Ergebnis ins All schleudern, kocht es heftig. Der Dampf geht dann sofort in den festen Zustand über (ein Prozess, der als Desublimation bekannt ist), und Sie erhalten am Ende eine Wolke aus sehr feinen Kristallen aus gefrorenem Urin.
@TimFinch Der Urin wird in flüssiger Form ausgestoßen, nicht in gasförmiger Form, und es ist viel, viel mehr - wenn Sie sich Tabelle 1 in history.nasa.gov/SP-368/s6ch2.htm ansehen , etwa 1-2 Liter pro Deponie. ... (das Auffangsystem hatte eine maximale Kapazität von 3L).
@Polygnome Der Punkt, den ich mache, ist, dass Dampf oder Dampf im Vakuum des Weltraums nicht existieren kann. Wenn überhaupt etwas zu sehen wäre, dann wären es Eiskristalle. Ich verstehe, dass die Durchflussrate gering ist, aber ich glaube, dass sie künstlich klein ist. Ich denke, die Strahlungswärme von direktem Sonnenlicht und die Wärmeleitung von den Füßen plus Körperwärme würden eine viel größere Durchflussrate als angegeben erfordern. Ich glaube nicht, dass sie genug Wasser für eine 3-stündige Mission in direktem Sonnenlicht tragen könnten. Das ist die Meinung eines Mannes.
@Tim Finch Wasserdampf kann im Vakuum des Weltraums existieren. Ein Raketentriebwerk, das mit flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff arbeitet, stößt heißen Wasserdampf aus. Aber jedes Gas, das in das Vakuum des Weltraums ausgestoßen wird, breitet sich aus, bis es eine große Entfernung von einem Gasmolekül zum nächsten gibt. Das gilt für Gase wie Stickstoff und Helium, aber auch für Wasserdampf. Sie sollten die Energie berücksichtigen, die zum Verdampfen des Wassers erforderlich ist. Für Wasser werden 2257 kJ/kg benötigt, bei 2,154 kg Wasser über 224 Minuten ergibt das eine Heizleistung von 361 W. Die direkte Sonneneinstrahlung heizt aufgrund der weißen Oberfläche nicht stark auf.
@TimFinch: Ein bisschen Klarstellung zu dem, was Uwe gesagt hat: Das Wasserphasenänderungsdiagramm macht ziemlich viel "Gymnastik" für Drücke unter 0,01 bar, und während Eis bei ~ 0,001 bar und weniger viel wahrscheinlicher ist, beachten Sie, wie gering der Druckunterschied ist das ist! Von 0,01 bar auf 0,001 bar zu gehen ist genauso "kraftvoll" wie von 1,01 bar auf (1010 hPa) auf 1,001 bar (1001 hPa) zu gehen - nicht einmal ein wahrnehmbarer Luftzug. Das bedeutet, dass die Druckverteilung (Abfall) bei weitem nicht augenblicklich ist; Ein einzelner "Dampfstoß" bei ~0,05 bar (über dem Tripelpunkt!) Kann minutenlang verweilen, bevor sein Druck auf "Vakuum" abfällt.
@SF. Es verwirrt mich, warum Sie im Vakuum des Weltraums einen Überdruck verwenden. Ich würde erwarten, dass das Vakuum des Weltraums eine negative Zahl ist, und ich muss glauben, dass Wasser in flüssiger Form überhaupt nicht existieren kann. Ich glaube, die Umwandlung von Wasser zu Eis würde augenblicklich erfolgen. Ich bin sogar der Meinung, dass der Wärmetauscher nach ein paar Minuten mit einer Eisschicht zufrieren sollte.
@TimFinch: Das Raumvakuum ist 0. [sehr wenig]. Die Atmosphäre auf Meereshöhe beträgt ~1 bar. Es gibt keinen Unterdruck. Es gibt eine Skala, die um 1 bar versetzt ist (z. B. Psi-Anzeige), die in der Technologie verwendet wird, aber in Weltraumanwendungen selten nützlich ist.
@TimFinch für Absolutdruck gibt es keinen Unterdruck. Das beste Vakuum ist definiert als Nulldruck und es könnte keinen niedrigeren Druck als ein perfektes Vakuum geben. Differenzdruck ist eine andere Sache, es ist die Druckdifferenz zwischen zwei Behältern. Jeder Behälter hat einen positiven oder absoluten Nulldruck, aber der Differenzdruck kann positiv oder negativ sein. In Klimaanlagen kann der Druck an verschiedenen Punkten des Systems höher oder niedriger sein als der Luftdruck außerhalb des Gebäudes. In diesem Fall kleine Differenzdruckwerte, pos. oder neg. macht Sinn.
Vakuumbereiche Druck (Pa) Niedriges Vakuum 1x105 bis 3x103 Mittleres Vakuum 3x103 bis 1x10-1 Hochvakuum 1x10-1 bis 1x10-7 Ultrahochvakuum 1x10-7 bis 1x10-10 Extrem hohes Vakuum 1x10-10 Perfektes Vakuum 0 Weltraum 1x10- 4 bis < 3x10-15
Ich glaube immer noch, dass die Sublimation den Wärmetauscher einfrieren würde, was ihn nach ein paar Minuten Betrieb unbrauchbar machen würde.
@TimFinch Die winzigen Löcher des Wärmetauschers sind mit Eis gefüllt, aber durch Sublimation wird dieses Eis zu Dampf. Wenn das gesamte Eis eines Lochs sublimiert ist, füllt ein kleiner Wassertropfen das Loch und verwandelt sich wieder in Eis. Die Wärmetauscherplatte ist nicht nutzlos, wenn alle Löcher mit Eis gefüllt sind, das ist der normale Betrieb, um zu viel Wasserverlust zu vermeiden.
@TimFinch die von dir erwähnten unterschiedlichen Vakuumdruckwerte in Pascal sind alle positiv, nur die Zehnerpotenzen sind negativ. Es sind keine Unterdruckwerte aufgeführt, nur kleine und sehr kleine Werte.
Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege, aber ich hatte den Eindruck, dass Sublimation der Prozess war, die latente Verdampfungswärme aus flüssigem Wasser zu extrahieren. Sobald die Außenseite des Wärmetauschers mit Eis beschichtet war, wirkte das Eis als Wärmebarriere für eine weitere Wärmeübertragung durch Sublimation. Habe ich das falsch verstanden?
Apollo Suit Sublimationskühler
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