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真空的熱導率實際上為零,而真空則完全傳輸輻射。當人的熱量損失高於環境熱量時,他就會凍結。遠離恆星的空間充滿了〜2.7 K溫度的遺蹟輻射,可以忽略不計以補償熱量損失。

讓我們估計一個普通人在沒有防護服的情況下真空冷凍需要多長時間。人體引數:質量m = 70千克,表面積S = 1.9平方米。根據Stefan-Boltzmann定律,任何處於熱力學平衡狀態下溫度為T(開爾文)的物體都會發出紅外(熱)輻射,其能量發光度Q =εσT⁴,其中σ= 5.67×10×W /(m²⋅K⁴),並且ε-發射率(如果一個人身穿可服務的太空服,則ε= 0,如果他絕對是“黑體”,則ε= 1)。取ε= 0.9(裸身)。

讓我們計算一個人在初始溫度T₀= 36.6°C(或309.75 K)變成冰塊的溫度為T₁= 0°C(或273.15 K)需要多長時間,前提是他是80 %由水組成。在完全冰河的情況下,我們估計人的熱能從ΔQ₀= cm(Т₀-T₁)的變化加上能量的增加(Lm)。根據近似值t =ΔQ₀/ <Q>估算從Т₀到T₁的人的冷卻時間,其中<Q> =S⋅[Q(Т₀)+ Q(T₁)] / 2。

將所需的引數代入公式,我們得到:

在20分鐘內,體溫下降到32°C(失去知覺)。在3小時內,體溫將降至0°C。在10小時內,一個人將變成溫度為0°C的冰塊。沒有太空服的太空真是太冷了。宇航服反射熱輻射,並將其以舒適所需的量返回給人。

這不包括在真空中與人體面板有關的醫學問題,因此不包括與面板中大量水分蒸發有關的問題。而這又是人體冷卻的另一種來源。

“計算只考慮了損失,但也考慮了人和熱力發動機。”

讓我們也考慮到這一點。因此,一個人每天消耗約2.5大卡,相當於120瓦功率。根據上述C-B定律,溫度₀= 36.6°C的裸體必須發射功率為S⋅Q= 900 W的熱(紅外)輻射。如果您裸露地坐在沙發上,溫度為T = 25°C,那麼從環境(空氣和帶有天花板的牆壁,ε= 1)中,您的身體將免費獲得S⋅Q* = 850 W的熱能。因此,剩餘的大約S(Q-Q *)= 50 W,很容易用120 W補償您的身體。現在您在太空中,赤身裸體(恐怖!)環境的輻射溫度為(-270.4°C),沒有任何補償人體表面的熱量損失(900 W),即 沒有免費的能量。在這種情況下,您的身體會像熱機(120 W)一樣在20分鐘內分解(請參閱上表)。無需裸身進入太空。

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