Прошлый проведенный мною урок физики для альтернативно одаренных учеников не прошел даром.
И вызвал немалые бурления и брожения масс в головах моих неразумных учеников. Что не может не радовать. Но прочтенный материал никак не может отложиться в их нагретой лунным солнышком голове. Как же так то? Фотоаппарат нагрелся всего то до 30 градусов. Ниможетбыть, выфсеврете и нилитали. А еще как оказалось:
«Орлан МКС» — полужесткий скафандр. Корпус и шлем — единая металлическая конструкция или кираса, к ней крепятся «руки и ноги».
Один выход длится до 8 часов, за это время температура снаружи колеблется от -150 до +150 °С.
Вот как оказывается. Снаружи МКС есть температура. Вышел в космос, а там от +150 °С на солнце и -150 °С в тени прям не космос а баня и потом полярная станция.
И далее мой ученик пишет:
Ещё раз для особо одарённых верующих в полёты на Луну повторяем, что в реальности, а не в ваших фантазиях, Солнце в открытом космосе из-за отсутствия охлаждения нагревает предметы, стальные тем более, до 100-130 градусов примерно.
Перестаньте молоть откровенную псевдонаучную ересь.
За не усвоенный материал я ставлю двойку))).
Ну а мы продолжаем дальше.
Так все же что там по нагреву металлов инфракрасным излучением в космическом пространстве, и что действительно ли все спутники, космические станции и пилотируемые аппараты летают раскаленными в космосе? Конечно же нет.
Из моего прошлого урока, мои разумные ученики помнят:
Величина потока излучения, поглощенная телом, определяется средним по всему спектру коэффициентом поглощения AS. Способность тела излучать тепло определяется так называемой степенью черноты ее поверхности ε. Улучшить условия отвода тепла в космос можно следующим способом. Путем уменьшения отношения As/ε, что на практике достигается с помощью соответствующей обработки излучающей или, как ее еще принято называть, радиационной поверхности.
Возьмем металлическую пластинку и посмотрим что происходит с внешним тепловым потоком ориентированным перпендикулярно направлению солнечных лучей. Итак, тепло, поступившее на пластинку, в связи с отсутствием в космосе естественной конвекции воздуха передается ею в окружающую среду путем излучения. Если одна сторона пластинки теплоизолирована, то температура этой пластинки будет полностью определяться отношением As/ε. В этом случае температура пластинки, облучаемой солнечным тепловым потоком, равна примерно 200° С. Улучшить условия отвода тепла в космос можно путем уменьшения отношения As/ε, что на практике достигается с помощью соответствующей обработки поверхности нашей пластинки. Широкое распространение получило, например, нанесение на эту поверхность специальных лакокрасочных покрытий, обеспечивающих рабочее значение As/ε = 0,5 (в этом случае температура снизится и составит примерно 60°С). Во-вторых, можно отказаться от полной теплоизоляции одной из сторон рассмотренной ранее пластинки (т. е. уменьшить отношение площадей, воспринимающих и излучающих тепловой поток). Тогда тепло будет поступать на нее с одной стороны, а излучаться – с двух. В результате температура пластинки будет составлять для поверхностей, подвергнутых химической полировке, 120°С, а для поверхностей с лакокрасочными покрытиями, обладающими указанными характеристиками, 10° С. (В нашем случае фотоаппарат имеет условную форму куба тепло будет излучаться всеми его сторонами).
В последнем случае известное преимущество по сравнению с прямоугольной пластинкой имеет цилиндр. Солнечный поток может поступать на так называемый солнечный мидель цилиндра, т. е. на площадь его сечения, перпендикулярного солнечным лучам. В то же время излучение тепла (без учета оснований цилиндра) будет происходить с боковой поверхности цилиндра. Как показывают расчеты, средняя по поверхности температура цилиндра при лакокрасочных покрытиях с AS = 0,5 равна примерно 20° С.
Для селективно излучающих материалов коэффициент поглощения падающего теплового потока существенно зависит от диапазона длин волн, в котором переносится этот тепловой поток. Поэтому для таких материалов в общем случае коэффициент поглощения солнечной радиации As не равен степени черноты ε. Закон , открытый независимо Йозефом Стефаном и Людвигом
Больцманом, состоит в предположении пропорциональности плотности энергии излучения его давлению. В 1880 г. подтверждён Лео Гретцем.
Закон Стефана–Больцмана — закон излучения абсолютно чёрного тела — определяет зависимость мощности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры.
Он формулируется так: мощность излучения абсолютно чёрного
тела прямо пропорциональна площади поверхности и четвёртой степени температуры тела:
Коэффициенты AS и ε обычно называют тепловыми радиационными характеристиками поверхности. Подбирая материалы с одной и
той же степенью черноты, но с различными коэффициентами поглощения солнечной радиации, можно, при прочих равных условиях, получать различные температуры поверхности, освещаемой Солнцем.
Итог нашего урока.
Так может солнце нагреть металл в космосе до +150 °С в космосе? Конечно и даже до +200 °С. А можем ли мы бороться с этим? Можем и боремся. Применяя различные покрытия космических аппаратов и предметов в космосе. Вспомним блестящее золотистое одеяло на Лунном модуле. В случае нашей фотокамеры ее блестящую краску. Боремся и добиваемся такой температуры при которой ни пленка не расплавится, ни камера не перегреется.
Ну а на этом урок окончен. Всего вам доброго мои разумные ученики. А неразумным домашнее задание - выучить прошлый и нынешний материал. На следующем занятии проверю))
