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为什么太阳在外太空不热

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问题更新日期:2024-05-07 07:45:15

问题描述

为什么太阳在外太空不热希望能解答下
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太阳离地球大约有1.5亿公里远,但我们每天都能感受到它的温度。

不得不惊叹,这么远的一个热源,热量竟能投射到如此远的距离。有意思的是,虽然地球在亿万公里外被灼烧,但是外层空间却仍然寒冷无比,。那么问题来了,既然太阳这么热,为什么太空会这么冷呢?在深入了解这个知识点前,我们首先要认识两个经常互换使用的术语,热能和温度之间的区别。热能和温度的作用简单地说,热能是储存在物体内部的能量,而物体的热或冷是通过温度来衡量的。换句话说,当热能传递给一个物体时,它的温度上升。当热能从物体中被提取出来时,则温度会下降。高中物理学习过,这种热传递可以通过三种方式发生:传导、对流和辐射。热传导在固体与固体中发生。当固体分子被加热时,它们开始振动并相互碰撞,在这个过程中将热能从较热的颗粒传递到较冷的颗粒。对流传热发生在流体(液体和气体)中,指的是流体通过流动的方式传递热量,当然这种传热方式也发生在固体和流体之间的表面。举个简单的例子,当加热器加热周围的空气时,空气的温度会上升,空气会上升到房间的顶部。而顶部的冷空气被迫向下移动并被加热,从而形成对流。辐射热传递是物体以光的形式释放热量的过程,在室温下,包括我们人类在内的所有物体都以红外线辐射热量。正是因为如此,热成像照相机甚至在夜间也能探测到物体。物体温度越高,辐射就越多,而太阳就是通过这种方式传递热量的,它可以在整个太阳系中通过辐射传递热量。太空没有几乎没有物质我们现在所说的温度只会影响物质。然而,空间中没有足够的粒子,它几乎是一个完全的真空,以及巨大空间。这意味着热量的传递是无效的。不可能通过传导或对流来传递热量,来使温度计显示高温。辐射仍然是唯一的可能性。当太阳的热能以辐射的形式落在一个物体上时,组成这个物体的原子就会开始吸收能量。这些能量开始使原子振动,并使物体在这个过程中产生热量。然而,随着这种现象,有趣的事情发生了。由于没有办法传热,太空中物体的温度将在很长一段时间内保持不变。热的物体保持热,冷的物体保持冷。但是,当太阳辐射进入地球大气层时,有很多物质需要被激发。因此,我们感觉太阳辐射为热。这自然引出了一个问题:如果我们把一些物体放在地球大气层之外会发生什么 空间可以很容易地冻结或燃烧物体当一个物体被放置在地球大气层之外并受到阳光直射时,它会被加热到120摄氏度左右。地球周围太空中没有阳光直射的物体温度在10摄氏度左右。

10摄氏度的温度是由于一些脱离地球大气层的分子受热造成的。然而,如果我们测量天体之间的空间温度(太空温度),它只比绝对零度高3开氏度。所以,我给出的结论是太阳的温度只有在有物质可以吸收的情况下才能感觉到,而太空中只有微乎其微的粒子,所以很冷。太阳热力的极端两面我们知道地球的阴凉处会变冷。比如夜间因为没有辐射袭击地球的那个部分,会慢慢变冷。然而,在太空中有点不一样,同样那些不被太阳辐射到的物体会比那些接受阳光的更冷,但是差别是相当大的。就拿我们的月球来说,获得阳光的区域被加热到127摄氏度,月球的阴暗面将会降到-173摄氏度。但是为什么地球没有这种效应呢?因为我们有大气层,来自太阳的红外波被反射,而那些进入地球大气层的红外波被均匀地分布。这就是为什么我们感觉到的是逐渐的温度变化,而不是极端的热或冷。最后:太空是终极保温瓶当没有东西可以加热时,系统的温度保持不变,这是太空的情况。太阳辐射可以穿过它,但是没有分子或原子来吸收热量。由于同样的原因,即使岩石被太阳辐射加热到100摄氏度以上,它周围的空间也不会吸收任何温度。当没有物质时,就不会发生温度转移。因此,即使太阳很热,太空也会像寒冰一样冷!

其他回答

太阳源源不断发出的巨大能量,经过长途跋涉到达地球,温暖哺育了亿万生物,而流经的太空却没有一丝热气,据说零下两百多摄氏度。这是一个令很多人都疑惑的问题。过去我们也讨论过这个问题,今天就从另外的角度,更通俗地说一说。

其实这个道理很简单,就是能量要通过物质的吸收转化,才能够转变为热能。没有物质吸收能量,就没有热量。太空几乎什么都没有,就无法留住能量了。

先了解一下什么是“热”

我们说的“热”是指物体的冷热程度,一般用温度来表示。何谓物体?就是物质存在的实体。因此热必须有物质存在,能量与物质的交互作用,能量被吸收,才会产生热。而所谓“热”是通过温度的高低来衡量的,这是人们从宏观角度对热和温度的认识。

从微观方面来说,物体的冷热程度是由物体内部分子热运动的剧烈程度决定的,其表现出来的就是温度这个物理量。因此,温度是物体分子运动平均动能的标志,是大量分子热运动的集体表现,是具有统计意义的物理量。

温度对于个别分子是没有意义的,也就是说即便个别分子热量再高,也是无法显示温度的。人类为了统一认识热度,长期实践中确定了衡量热度高低的温标,国际上常见的有:热力学温标,又称开尔文,符号表示为“K”;摄氏温标,也叫摄氏度,符号表示为“℃”;华氏温标,也叫华氏度,符号表示为“℉”。

热力学温标是国际绝对温标,是科学研究中用得最多的温标,其他温标都是以这个温标为准的。热力学温标1K的间隔与1℃间隔一样,只是起点比摄氏温标要低273.15度。宇宙最低温度为热力学温标0 K,也叫绝对零度,对应摄氏温标为-273.15℃,因此0 ℃就等于273.15 K,100℃就等于373.15 K。以此类推,热力学温标减273.15度就是摄氏温度。

华氏温标对应热力学温标比较复杂,与摄氏温标的换算为:℃ = 5*(℉-32)/9或°F = (9/5×°C)+32,这样,0 ℃ = 32 ℉,100 ℃ = 212 ℉。

温标是人类衡量热量高低的标准。

太阳光是电磁辐射能量

太阳是太阳系唯一的恒星,恒星是由炽热的气体组成,其能量来源于核心部分的核聚变反应。恒星体积和质量都很庞大,比如我们太阳体积为地球的130万倍,质量为地球的33万倍。巨大的质量形成的向心引力压导致太阳核心温度达到1500万 K,压力达到3000亿个地球海平面大气压。

在这样的高温高压下,核心的氢原子外围电子被驱离了,露出原子核,原子核

其他回答

我们在地球上能够接收到太阳光的辐射能量,主要得益于太阳光这种电磁波在宇宙空间中的热辐射传递过程,在从太阳到地球的过程中由于物质密度极其稀薄,所以能量的损耗很小。而在到达地球大气层之后,物质密度一下子升高许多倍,无论是大气层中的气体分子还是照射到地表上的岩石、土壤,还是水流、生物,电磁波在接触到这些物质之后,光线就会产生不同程度地被吸收或者被反射现象,即所携带的能量相应转移成物质的分子内能,从而物体的温度就会提升。

而在太空环境下,这种电磁波的能量转化就非常微弱了,主要原因就在于宇宙空间的物质密度非常低,据科学家测算,宇宙的临界密度大约为10^(-29)克/立方厘米的级别,相当于在大约1立方米的空间里,只有1个氢原子的水平。而宇宙空间的实际平均物质密度,非常接近这个处于平坦宇宙与弯曲宇宙临界点的临界密度,所以,从太阳表面发出的电磁波,在穿过宇宙空间到达地球之间的这段路程中,受到的“阻碍”因素非常之少,即使存在的那些稀薄的星际气体和尘埃,也不会引发足够的分子热运动,也就是说很大程度上失去了温度存在的前提条件,所以在宇宙空间中即使拿着温度计,也是无法测出准确温度的。

综上,我们可以看出,虽然太阳表面的温度很高,但是它向外传递热量的方式是通过热辐射的形式进行的,不需要任何的介质,太空中非常稀薄的物质浓度,为太阳光这种电磁波的传递创造了良好的环境。正因为太空中星际物质异常稀薄,分子热运动失去了物质来源来“规模效应”,因此无法将太阳光线所携带的能量转化为分子的内能,这种情况就几乎没有分子热运动的存在,不冷才怪呢!