Недавно я сел в самолет и заметил температуру наружного воздуха -53°C на высоте 36860 футов (11,23 км). Я не знаю, что вызывает такую отрицательную температуру на этой высоте, но мне было интересно, что на больших высотах (в космосе) могут быть даже отрицательные температуры. Тут у меня возникло сомнение, а что будет, если оставить в космосе кубик льда? Будет ли он таять или останется как есть?
Это зависит от того, где вы находитесь в космическом пространстве.
Если вы просто поместите его на орбиту вокруг Земли, он сублимируется: средняя температура поверхности чего-либо на расстоянии Земли от Солнца составляет около 220 К, что находится в твердом состоянии в паровой фазе для воды в вакууме, а твердое пар переход при этой температуре не проходит через жидкую фазу. С другой стороны, если вы поместите свой кубик льда в облако Оорта, он будет расти: средняя температура поверхности составляет 40 К или ниже, в твердой фазе, поэтому он поднимется (или будет подхвачен) газа и других объектов в космосе.
Комета является грубым приближением к кубику льда. Если вы думаете о том, что происходит с кометой в разных местах, это примерно то, что произойдет с вашим кубиком льда.
Это сублимирует. Замерзшая масса воды будет уменьшаться в размерах по мере того, как вода переходит из твердого состояния в газообразное (не становясь жидкостью) и дрейфует.
В космическом вакууме наиболее важным соображением является рассмотрение того, сколько излучения кубик льда может поглотить, например, от ближайших звезд и как быстро сам кубик льда будет излучать энергию (используя закон Вина ) . установить равновесие (температура, при которой кубик льда излучает энергию с той же скоростью, с которой он поглощает энергию), а затем определить, выше или ниже температура плавления кубика льда. Если она выше точки плавления (воды в вакууме), то, как сказано в других ответах, кубик льда сублимирует; если она ниже точки плавления, то кубик льда останется замороженным.
В частности, для ледяного куба, который представляет собой куб на орбите вокруг Солнца с одной стороной, обращенной к солнцу, вам нужно будет рассчитать, сколько энергии сторона, обращенная к солнцу, поглощает от солнца, а также сколько энергии излучается со всех шести сторон. куб, а затем найти равновесную температуру.
Правин Кадамбари
Отметка
Кит Томпсон
СтивОу
Отметка
СтивОу
Отметка
dgnuff
Отметка
эшайя