Кирилл Михайлович
февраль 2018.
371

Как сильно нагревается запущенная в космос Tesla под прямыми солнечными лучами?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
0
2 ответа
Поделиться

Задача популярная и думаю многие это или уже посчитали или начнут считать. Попробую оценить равновесную температуру корпуса Tesla Roadster на орбите Земли специально для пользователей TQ, используя рамки школьной физики. Рассмотрим лишь два конкурирующих процесса: 

  1. Нагрев корпуса машины Солнечным излучением. Солнечная постоянная W ≈ 1367 Вт/м² на орбите Земли. Процесс нагрева длится 12 часов в день, так как машина в любом случае имеет собственный момент вращения. Коэффициент рассеяния Солнечного света поверхностью корпуса машины оценим как μ = 0,3 ± 0,1.
  2. Рассеяние тепловой энергии в виде инфракрасного излучения (P) в окружающее пространство по закону Стефана — Больцмана для абсолютно чёрного тела: P = σT⁴, где σ = 5,67×10⁻⁸ Вт/(м²⋅К⁴), а Т — температура поверхности в Кельвинах. Доля энергии, рассеянной внутрь машины, компенсируется обратным перерассеянием. Потери тепловой энергии происходят только во внешнее пространство непрерывно (24 ч), что в δ = 2 раза больше времени нагрева корпуса машины от Солнца. 

Осталось последнее — найти такую температуру, при которой устанавливается равновесие энергий нагрева корпуса и излучения от корпуса: (1−μ)⋅W/δ = σT⁴  откуда и получим Т = ∜[(1−μ)⋅W/(δ⋅σ)] ≈ 303 К или Т ≈ 30 ± 11 °C.

Оценка температуры корпуса машины указывает, что краске Tesla Roadster ближайшие миллионы лет могут угрожать только микро метеориты или вандалы инопланетяне.

20
0
Прокомментировать

Сильно, но быстро остынет. Так как температура в космосе близится к нулю. Выцветание краски зависит от её качества, но ничего не вечно.

От этого стоит отступать.

0
-5
Прокомментировать
Ответить