Ako se toplina ne može putovati vakuumom, zašto se sunce osjeća vruće?

PUTOVANJE NA RUB SVEMIRA - Dokumentarac s prijevodom #1 (Lipanj 2019).

Anonim

"Vanjski je prostor gotovo savršen vakuum; tako, kako toplina putuje kroz prostor? "

Mnogo ljudi se zbunjuje ovim pitanjem. Jednostavnim riječima, da li toplina treba medij da putuje? Ako doista dođe, onda kako sunčeve "toplinske zrake" putuju kroz vakuum prostora prije nego što dođu do Zemlje?

Odgovor je vrlo jednostavan: toplina je oblik energije oslobođen od sunca i putuje zračenjem, zbog čega se sunce osjeća vruće.

Što je toplina?

Jedan od mnogih svakodnevnih primjera primjene topline za nešto (Photo Credit: Shutterstock)

Toplina je oblik energije. To je energija koju objekt posjeduje zbog pokreta njezinih sastavnih čestica. Ove se čestice kontinuirano kreću, udaraju i odbijaju jedni druge (krute tvari dopuštaju minimalan pomak, dok plinovi omogućuju maksimalno kretanje sastavnih čestica). Brže se te čestice kreću i udaraju jedna na drugu, to je točniji objekt postaje predmet.

Kada 'zagrijavate' nešto pomoću plamenika (ili bilo kojeg izvora topline), ono što radite u biti je povećanje prosječne kinetičke energije čestica tvari, što zauzvrat povećava ukupnu temperaturu.

Prijenos topline

S druge strane, konvekcija se događa kada se zagrijana tekućina (npr. Zrak, voda itd.) Odmakne od izvora topline i dolazi u dodir s drugim tvarima, prenoseći dio svoje energije u proces.

Postoje brojni primjeri prijenosa topline kroz provođenje i konvekciju, tako da je lako pogrešno pretpostaviti da su to samo dvije metode kojima se prenosi toplina.

Prijelaz topline zračenjem

Vidite, razlog da sunce "gori" cijelo vrijeme je da igra domaćin nuklearnim fuzijskim reakcijama epskih razmjera. Ove reakcije, prilično predvidljiva, oslobađaju masivne količine energije svih vremena, a zatim se oslobađaju diljem sunca u svemir preko elektromagnetskih valova. Sunce emitira zračenje na mnogim valnim duljinama preko EM spektra, uključujući infracrvene, UV i X-zrake (Izvor). Također emitira EM valove u vidljivom rasponu spektra, što je razlog zašto možemo vidjeti Sunce na prvom mjestu!

Sada, ako se sjećate čitanja o elektromagnetskim valovima / zračenju u srednjoškolskoj klasi, onda biste se mogli prisjetiti jedne jednake istine o njima

,

Upravo! EM valovi ne trebaju medij za propagiranje, što znači da oni mogu putovati kroz vakuum. Zato vidite sunce i osjetite 'sunčevu svjetlost' na našem planetu. Sunčevo zračenje sastoji se od malih, bezmasnih paketa energije nazvanih fotona. Jednostavno putuju kroz prostor; kad god udari bilo koji objekt, objekt apsorbira fotone i povećava se njegova energija, koja tada zagrijava.

Dakle, ti fotoni putuju kroz vakuum bez ikakvih problema, ali čim se sudaraju s nekim predmetom, poput Zemlje ili drugih nebeskih tijela, apsorbiraju se i prenose toplinsku energiju objektu domaćina u procesu.

Osim toga, naša atmosfera čini jako dobar posao, održavajući toplinu planeta zahvaća 50% sunčeve toplinske energije koja dopire do planeta i sprečava da se izbjegne natrag u svemir.

Atmosfera održava toplinu planeta sprečavanjem da toplinska energija pobjegne u svemir (Kredit: Vadim Sadovski / Shutterstock)

Sljedeći put kada vas netko pita kako toplina može putovati kroz vakuum prostora, samo zapamtite da to nije 'topline' koja putuje kroz vakuum već elektromagnetsko zračenje i koje ne treba medij koji se širi!