Ein heißer Gegenstand, der im Vakuum einer niedrigen Temperatur ausgesetzt ist, verliert keine Wärme?

Ich habe irgendwo gehört, dass, wenn der menschliche Körper dem Weltraum ausgesetzt wäre, wo die Temperatur extrem niedrig ist, der Mensch sich nicht wirklich kalt fühlen würde, weil die Wärmeenergie in einem Vakuum kein anderes physisches Objekt hat, um sich zu bewegen.

Meine Frage ist also, ich dachte, Wärme sei nur eine Form von Strahlung, und diese Strahlung kann durch ein Vakuum wandern. Warum verliert ein Körper im Vakuum dann nicht Wärme, so wie unsere Sonne eine ganze Menge UV-Strahlung abgibt? In diesem Fall sollte der Körper Energie verlieren und sich kalt anfühlen.

Siehe auch: physical.stackexchange.com/q/3076/2451 und darin enthaltene Links.
Richtig - Das versuchen "Isolierflaschen/ Thermoskannen" nachzuahmen.
Nun, "Wärme" ist keine Strahlung. Aber ein Körper überträgt "Wärme" als Strahlung.

Antworten (2)

Es gibt viele Möglichkeiten, Wärme zu transportieren. Die erste ist die Leitung , bei der es um die „Vibration“ von Atomen auf einem Material geht, die durch einfachen physischen Kontakt auf ein anderes übertragen werden. (Beispiel: Sie berühren etwas Heißes und verletzen sich). Die zweite ist Konvektion : Heiße Moleküle bewegen sich einfach von einem Ort zum anderen (Beispiel: Wasser beginnt am Boden einer Pfanne zu kochen, bewegt sich aber nach oben, weil es leichter ist). Die dritte ist Strahlung und genau das, was Sie sagen: Ein warmer Körper sendet elektromagnetische Strahlung aus. Bei "normalen" Temperaturen (ein Ofen, ein menschlicher Körper) ist es Infrarotstrahlung, aber sie kann gemäß Plancks Strahlungsgesetz für schwarze Körper bei höheren Temperaturen von höherer Frequenz sein.

Beachten Sie jedoch, dass die von Strahlung abgegebene Leistung nur proportional zur vierten Potenz der Temperatur ist. Der Effekt ist also sehr relevant in der Sonne, aber vernachlässigbar für einen menschlichen Körper. Sie sollte etwa 500 W/m betragen 2 , was in Ordnung ist, ist nicht klein, aber wahrscheinlich wird die meiste Wärme durch Leitung übertragen, wenn sich der Mensch in der Luft befindet.

So funktionieren Kleidungsstücke: Sie bilden eine kleine Schicht warmer Luft um Ihre Haut und vermeiden den Kontakt mit ständig erneuerter kalter Luft.

Angesichts der Tatsache, dass normalerweise davon ausgegangen wird, dass Menschen eine Hautfläche von 2 m² haben und im Ruhezustand etwa 100 W produzieren, denke ich, dass eine Kühlrate von 1000 W beträchtlich wäre!
Ja, eigentlich frage ich mich, ob es nicht ein bisschen zu viel ist. Ich habe gerade das Stefan-Boltzmann-Gesetz verwendet. Ein menschlicher Körper ist jedoch kein schwarzer Körper ...
500 W sind korrekt für 37 ° C und e = 0,5. Ich vermute, dass die Strahlungsverluste im Weltraum höher sind als die Konvektionsverluste auf der Erde, es sei denn, Sie waren in sehr kaltem Wasser
Aber ich dachte, die Strahlung würde sich zwischen Erde und Weltraum nicht ändern ... oder meinst du, dass du in der Zwischenzeit Strahlung von der Erde und der dich umgebenden Luft absorbiert? (Es scheint richtig zu sein, man kann die Temperatur eines Kamins sehr gut fühlen, ohne sich ihm zu nähern.) In diesem Fall sollten wir den Unterschied zwischen dem Absorptions- und dem Emissionskoeffizienten unseres Körpers kennen.
Strahlung weniger wird normalerweise als temperature_diff^4 angenähert. Tatsächlich verlieren Sie genau die gleiche Rate, absorbieren aber auch die Energie aus der Umgebung, die ebenfalls als t ^ 4 emittiert wird - also merken Sie es auf der Erde nicht.

Der Körper verliert Wärme, wenn er im Vakuum ist, genauso wie die Summe Wärmestrahlung abgibt. Tatsächlich gibt jede Materie mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt Strahlung ab, und der menschliche Körper ist keine Ausnahme. Die von Strahlung pro Flächeneinheit emittierte Leistung wird durch das Stefan-Boltzmann-Gesetz angegeben

J ∗ = ϵ σ T 4
Wo, J ∗ dass die pro Flächeneinheit pro Zeiteinheit abgestrahlte Gesamtenergie, σ ist die Stefan-Boltzman-Konstante, ϵ ist der Emissionsgrad des Körpers und T ist die absolute Temperatur.

Außerdem ist "Wärme" keine Strahlung. Wärme oder Wärmeenergie ist die Energie, die Materie aufgrund der zufälligen Bewegung ihrer Moleküle besitzt. Und die Temperatur eines makroskopischen Körpers ist das Maß für die durchschnittliche kinetische Energie seiner Moleküle.

Ein heißer Gegenstand, der im Vakuum einer niedrigen Temperatur ausgesetzt ist, verliert keine Wärme?
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