Сила лунного света

Итак, я прочитал этот xkcd и подумал, что это круто. Тем не менее, я показал его моему отцу-инженеру и брату-физику, и ни один из них, кажется, не нашел объяснение очень убедительным (хотя они не оспаривают вывод; я занимаюсь информатикой, поэтому я уважаю их мнение). В частности, они думают, что ссылка на второй закон вводит в заблуждение и что объединение света и тепла/энергии приводит к плохим аргументам. Насколько обоснованы аргументы, представленные в блоге, и обоснован ли вывод?

В случае плохой связи и т. Д., Вопрос заключается в том, что нужно, чтобы сжечь вещи лунным светом, как вы можете сделать с увеличительным стеклом и солнечным светом. Автор утверждает, что нельзя нагреть что-либо выше 100 градусов по Цельсию, используя только линзы и лунный свет.

Редактировать: благодаря моему разговору с Родриго, я в основном хочу немного более техническое объяснение, которое я могу показать кому-то с научным образованием, но я должен, по крайней мере, быть в состоянии следовать математике, если это возможно, для утверждения, которое вы не можете использовать линзы для нагрева чего-то более горячего, чем его небесный источник (солнце/луна)

Редактировать 2: я думаю, что комментарии и ответы до сих пор охватывали большинство вопросов, но все же есть один камень преткновения о том, как существует взаимосвязь один к одному между температурой поверхности Луны и температурой, до которой лунный свет может нагревать вещи. . То есть понятно, что полная энергия, отраженная Луной, является пределом количества энергии, которую можно использовать, но почему нельзя использовать эту энергию непосредственно для нагревания объекта выше 100°С? Разве это не должна быть относительная температура, вызванная энергией? Т.е. разве количество энергии, необходимое для нагревания поверхности Луны до 100 градусов, не достаточно, чтобы нагреть что-то меньшее погорячее? Чтобы было ясно, не является ли температура относительной, как получается, что знание того, до какой температуры энергия нагревает Луну, говорит вам о температуре, до которой энергия нагревает лист на Земле?

Я не понимаю, почему они думают, что Манро «смешивает свет и энергию». Ответ касается доступной энергии, и тот факт, что энергия переносится светом , не имеет значения.
Я думаю, их смысл в том, что вы должны иметь возможность фокусировать свет из нескольких точек на поверхности Луны/Солнца, чтобы достичь более высокой температуры, в то время как Манро, кажется, говорит, что это только энергия из одной точки? Как они думают, в его последней аналогии (в окружении поверхности) вы могли бы использовать линзы, чтобы сфокусировать энергию, чтобы получить более высокую температуру?
В частности, автор утверждает, что оптическими системами ничего нельзя нагреть до температуры выше, чем источник света.
Они говорят, что энергия аддитивна, поэтому вы должны иметь возможность использовать систему зеркал и линз, чтобы превысить температуру поверхности в одной точке.
Нет, использование нескольких точек не приведет к высокой температуре. Представьте, что вы согреваете свой дом раскаленным камнем, вы можете подумать, что два раскаленных камня согреют ваш дом быстрее, и вы будете правы. Но как только весь ваш дом достигнет температуры камней, принесение в ваш дом еще сотни камней не сделает его жарче.
Это объяснение я дал (с духовкой вместо этого), но они (ну мой папа, мой братан убежден) говорят, что солнечные лучи не такие. Его аналогия состоит в том, что солнечные лучи, падающие на поверхность, не ведут себя как камни (т.е. каждая солнечная частица должна достигать земли при одной и той же температуре, если вы думаете об этом таким образом, поэтому увеличительное стекло не должно работать с солнцем).
Извини, но последний комментарий твоего отца не имеет смысла. Солнечные частицы (фотоны?) не имеют температуры, у них есть энергия. И Солнце работает, как мои камни. Раскаленные докрасна камни нагревают дом излучением, как и солнце (может быть, не так уж и жарко, Солнце раскалено добела). И излучение, как и любая другая форма или энергия, подчиняется законам термодинамики.
Да, это он сказал, что он думал, что мы говорим, и что солнце ведет себя как камни, это подразумевает. Он говорит, что пределом должна быть полная энергия, излучаемая телом, а не температура поверхности.

Ответы (1)

Короче говоря, ответ отрицательный: вы не можете нагреть объект до температуры выше температуры источника света.

Это следует из термодинамических правил, которые были описаны в статье, но в более фундаментальном плане это зависит от теоремы о яркости классической оптики и связанных с ней теорем.

Полный анализ с мучительными подробностями см. в «Intensity, Brightness and Etendue ´ of an Perture Lamp»: http://www.physics.princeton.edu/~mcdonald/examples/lamp.pdf .

Сила лунного света
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 5v