Jos avaruuteen maapallon etäisyydelle auringosta laitetaan iso rautapallo joka on maalattu mattamustaksi,ja joka on täynnä vettä,kuinka kuumaksi vesi tulee?
Rautapallo
www.9sua.fi
6842
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 6
Vanhimmat
eli 7 C.
Älä kysy asioita, joihin nykytiede ei kykene vastaamaan. Piruilet!
Vesi pysyy samanlämpöisenä kuin oli sitä sinne laitetaessakin jos ei säteilisi lämpöä ulos ja sisään. Ulos säteilevän ja absorboituneen lämmön tasapainotilan jälkeen löytyy veden lämpötila. Vesi ei kiehu, koska pallo pitää paineen oletuksena äärettömästi (vaikka teräs ei materiaalina kestäkään äärettömiä).Se mikä on todellinen lämpötila riippuu pallon koosta, ja siitä missä kohtaa pallo on maapallon kiertorataa. Pallon koon merkitystäkin jään epäilemään. Samoin pallon seinämän vahvuuden merkitystä. Koska pallo kulkee epätäydellistä ympyrää on kyseessä prosessi, jossa mitattava suureen arvo muuttuu. Pallon rakenne muodostaa kapasitiivin lämpötilan kehittymiselle. Se voi aiheuttaa viiveen veden lämpötilalle kiertoradan paikan suhteen ja hieman oudon käyrämuodon lämpötilavasteelle jos piirturista sitä seuraisimme. Joka tapauksessa lämpötila ei ole vakio, koska kiertoratakaan ei ole ympyrä.
Pallo sekä luovuttaa lämpöä, että vastaan ottaa sitä. Poistuva lämpövirta riippuu pallon kuoren lämpötilasta. Syntyy siis tasapainotila joka muuttuu hiukan kiertoradan mukaan. Lämpötilan muutoksen suuruuteen saattaa vaikuttaa mm. pallon koko jota ei ollut ilmoitettu.
Tämä vastaus on varmasti ihan puutaheinää, mutta odottelen jotakin joka sen kumoaa tai sitä täydentää.
Lämmitysteho P pysyy vakiona niin veden energia on
E = P * t
c * m * (T - T_0) = P * t
T = P * t / ( c * m) T_0
Selvitä lämmitysteho P, veden massa m, lämmitysaika t ja veden alkulämpötila T_0 niin saat vastauksen.
Sitten jos vesi höyrystyy
P * t = c_v * m * (373K - T_0)
c_h * m * (T - 373K)
T = ( P * t - c_v * m * (373K - T_0)
373K * c_h * m) / ( c_h * m )
c_v = veden om.lämp.kap.
c_h = vesihöyryn om.lämp.kap.
että vastaus on: veden lämpötila on >=0celsiusta.
Tämä on fakta.
Jos nyt oletetaan, että tuo rautapallo on suunnillee säteilyominaisuuksiltaan kuten musta kappale, niin lähtökohdaksi voi ottaa aurinkovakion, joka on n.1400 W/m². Se täteilee siis pallon poikkipinta-alalle, joka on ϖr². Eli absorbointiteho on siis tuo ala ketaa aurinkovakio.
Entäpä mitä kappale säteilee pois? Noh siihen löytyy Stefanin ja Bolzmannin laki. Olettamalla rohkeasti, että pallo on sen verran pieni, että pinnan lämpötila tasoittuu jotakuinkin tasaiseksi, tai olettamalla vain pinnan keskilämpötilan. Laki ketoo, että pallo säteilee teholla AσT^4, missä A on pallo pinta-ala, σ on Stefanin-Bolzmannin vakio ja T on pallon lämpötila Kelvineissä.
En muista tuon vakion arvoa tähän hätään, mutta netistä tai taulukkokirjoista löytyy.
Tuolla sen pitäisi ratketa.