Витя Садинов
февраль 2017.
556

Что почувствует рука в открытом космосе? Ей будет холодно или жарко? Даже если ничего не почувствует, то как это-ничего? Да и испарится ли в ней все?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
2
1 ответ
Поделиться

Представим себе что Вы в Антарктиде и делаете эксперимент, высунув руку из окна в безветренную ночь. Температура за окном минус 70 градусов. Очевидно, что через какое-то время, высунутая часть вашего тела превратиться в ледяную скульптуру, напоминающую вашу руку. Проверим численно. 

Чтобы не лишиться руки, заменим руку водяным цилиндром с радиусом 4 см, высотой 30 см и температурой T=36.6 °C. Объем цилиндра будет равен 0.0015 м в кубе, при поверхности 0.075 м² и массе 1.5 кг.  Количество теплоты, необходимое чтобы превратить такое количество воды, при температуре T=36.6 °C, в воду при температуре T=0 °C (230 кДж), а затем в лед при температуре 0 °C (500 кДж), равно 730 кДж. (студенты могут проверить в качестве домашнего задания). Это количество теплоты теряется в виде инфракрасного излучения и  пропорционально площади цилиндра (руки) и средней температуре (в Кельвинах) в 4-ой степени (закон Стефана — Больцмана). Подставив коэффициент пропорциональности из ru.wikipedia.org, получим темп потерь тепловой энергии ~31.4 Дж/сек (студенты могут проверить). Таким образом весь цилиндр (рука) превратиться в лед за время 730000/(31.4×3600)=6.5 часов. Какой то вклад в ускорение охлаждения руки внесет и испарение влажности с поверхности кожи, что по-водимому компенсируется кровообращением в руке. Однако, при температурах ниже 30 °C, кровообращение практически остановиться из-за сужения сосудов и повышения вязкости крови,  что по-водимому является защитной реакцией организма, чтобы не охладить остальные части тела. Так что эксперимент лучше не проводить и поверить физике. Об особенностях вашего организма Какими опасными болезнями я могу болеть и при этом не знать, потому что они протекают первое время незаметно?Может ли в действительности человек не спать год, как в фильме «Машинист»?Наука говорит, что все клетки организма меняются за 2 года, тогда почему остаются татуировки и шрамы?Узнать больше

Ответить