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在太空中(近似真空) 放一个很热的物体,物体会因为在绝对零度的环境中迅速降温吗? 第1页

  

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1、通常情况下,黑体辐射效率很低。但是别忘了,黑体辐射功率与温度的四次方成正比。在白炽温度下,辐射效率还是非常可观的。

一个例子就是小型白炽灯泡,内部抽真空,辐射是最主要的散热方式。断电后,灯丝仍然会很快冷却降温。

2、几十秒的核爆,只能加热融化很薄的一层。原文中描述的情形是岩质小行星承受大约30秒的核爆产生的强光。岩石是热的不良导体,短短的30秒,表面会升温到极高的温度,但高温层非常薄。热量一方面向外辐射,另一方面向内部传递,两个作用共同主导温度的下降。表面温度较快降低完全是可能的……至少并不离谱。

还是简单(非常非常粗糙地)算一下。

10秒到40秒加一个10MW/M^2的热通量,模拟核爆产生的能量,比热和热导率选石灰石材料,表面温度随时间变化如下:

蓝色线是不考虑辐射散热的情况,表面迅速升温至数万度,然后缓慢降温(热量向内传递),十分钟后仍然有三千多度。

绿色线考虑了辐射作用,辐射系数0.3。可以看到,温度上升到一定程度后,流入的能量和散失的能量趋于平衡。核爆结束后,表面迅速降温。温度降低到2000K以下后,热辐射效率下降,降温趋于平缓。

10MW的能量不过瘾,增大它100倍呢。

依然差不多,温度更高了,但升温和降温过程更加陡峭,几十秒就降低到2000K以下。

当然实际情况岩石的熔融和汽化会消耗一部分热量,以及不同位置的照射角度也有影响,这里就没有考虑了。




  

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