传热,本质上是不同体系中粒子的动能转换。因此,面对人体与空间300度左右的巨大温差,导热系数退居次要地位。综上所述,影响人体的能量损失率是二维的,由温差和导热系数决定。质量好的话还是可以的。刺绣挺好看的。这就是为什么抽出空气的真空是绝缘的。
真空具有隔热的作用,那么为什么宇航员在太空行走时需要穿保暖的服装?
根据热力学的能量公式,温度是对粒子平均动能的度量。所以,热的传递,在本质上,是不同系统的粒子进行动能的转换。比如,在冬季,人之所以会感到寒冷,是因为空气中气体分子的动能小于人体分子的动能,从而导致人体分子的动能部分地转移给了空气,使人体分子的动能降低,刺激了人体的神经。那么,为什么真空状态具有隔热的功能呢?如果真空是真的空无一物,那么人体分子的动能就无从流失,是不会使人感到寒冷的。
然而,在现实的世界中,并不存在绝对的真空。即便是将空气完全抽掉之后所留下的空间,其中也还有更为细小的粒子,就是由普朗克常数h定义的量子。这也是为什么可以激发光子和具有物体运动的物理背景的原因。于是,即便是没有气体分子,人体的分子动能也会传递给量子,同样会导致人体能量的流失,并感到寒冷。只是,作为最小粒子的量子,其质量近似为零,以至于量子的动能也接近于零,从而使量子空间的导热系数非常小。
这就是为什么抽掉空气的真空具有隔热的原因。除了隔热系数之外,影响物体能量流失的另一个因素,是不同系统的温度差。这就好比,一个人站的越高,其摔得也就越狠,即越具有较高的下落速度。综上所述,影响人体能量的流失速度是二维的,是由温差和导热系数共同决定的。当温差不大时,导热系数的大小就起了决定的作用。于是,在温差只有几十度的通常情况下,就有了真空隔热之说。
然而,对于在太空行走的宇航员来说,情况就大为不同了。根据探测,宇宙的微波背景辐射温度约为绝对温度为2.7k,其相当于摄氏零下270度。于是,面对人体与太空约300度的巨大温差,热的传导系数就退居为次要的地位。因此,即便是极低的真空热传导系数,人在太空中也会迅速地失去能量。这就是为什么,宇航员在太空行走时,仍需要穿上保暖衣服的原因。
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