Koulussa kerrottiin, että kuuman kappaleen ero kylmään vastaavaan on, että kuumassa kappaleessa sen atomit liikkuvat enemmän. Ja että jäähtyminen on sitä, kun tuo liike hidastuu kun atomit törmäilevät ympärillä oleviin muihin atomeihin.
Jos tuo kuuma kappale viedään avaruuteen, mitä tapahtuu? Avaruudessa on kai kylmää? Avaruudessa ei kai ole muita atomeita joihin törmäillä? Säilyykö kappaleen atomien liiketila vai alkaako se hidastua? Eli jäähtyykö kappale vai ei? Miksi?
Jos tuo kuuma kappale viedään avaruuteen, mitä tapahtuu? Avaruudessa on kai kylmää? Avaruudessa ei kai ole muita atomeita joihin törmäillä? Säilyykö kappaleen atomien liiketila vai alkaako se hidastua? Eli jäähtyykö kappale vai ei? Miksi?
Vastaukset 3
Vanhimmat
Kiinteä kappale avaruudessa menettää lämpöään lämpösäteilynä.
Kaikki kappaleet säteilevät ja absorboivat (vastaanottavat) lämpösäteilyä. Kun ympäristö on samanlämpöinen kappaleen kanssa tulee ympäristöstä takaisin se sama teho minkä kappale lähettää ulospäin lämpösäteilynä.
Avattu pakastin "hohkaa" kylmää siksi, että se on ympäristöään kylmempi ja säteilee siksi ympäristöään vähemmän lämpösäteilyä. Avatun pakastimen ääressä oleva kappale menettää lämpöään, sillä pakastimen suunnasta sitä tulee takaisin vähemmän kuin muista suunnista.
Avaruuteen kauas tähdistä ja planeetoista viety kappale näkee ympärillään vain hyvin kylmän avaruuden. Kaikki sen lähettämä lämpösäteily vie siitä energiaa ulospäin ja takaisin tulee avaruuden 2.7 K (-270 Celsiusastetta) taustasäteilystä hyvin pieni teho.
Kuuma kappale kannattaa laittaa avaruudessa termoskannuun. Pysyy mukavan lämpimänä pitkään.
Avaruudessa termoskannu on helppo rakentaa. Ympäröi kappaleen pinnalla, joka heijastaa lämpösäteilyä todella hyvin. Sellaista materiaalia on esimerkiksi alumiinipinnoitettu muovi. Kirkkaan alumiinipinnan emissiviteetti eli kyky lähettää lämpösäteilyä on erittäin pieni.
Teollisuuden nestetyppiastioissa on teräksisen ulko- ja sisäpinnan välissä eristeenä tyhjiöön pakattu pinnoiltaan metallisoitu ja hieman poimutettu mylarkalvo. Sitä on sisäosan ympärille kiedottu kerroksittain eristeeksi, joka estää lämpösäteilyä pääsemästä ulos. Rypytys pitää huolen siitä, että kalvokerrosten väliin jää suurimmaksi osaksi tyhjiötä eristeeksi ja kontaktit kerrosten välillä ovat pistemäisiä.