外太空并不是绝对的真空所以温度低么?那么如果是绝对真空还有温度么?一个人如果在太空中变成了一根冰棍,是热交换的结果,还是体内水分挥发带走热量的结果?

Question

外太空并不是绝对的真空所以温度低么?那么如果是绝对真空还有温度么?
一个人如果在太空中变成了一根冰棍,是热交换的结果,还是体内水分挥发带走热量的结果?

Answer 1

外太空并不是绝对的真空所以温度低么?
这个问题问的有逻辑问题.难道绝对的真空温度就高么
那么如果是绝对真空还有温度么?
这个问题比较复杂,复杂点就在于对真空温度的认识和界定.
真空通常意义上来说指的是空间中没有粒子.而温度作为粒子运动的统计学描述对真空很难评价.因为这里面几乎就没有粒子.但是物体的非接触热平衡靠的是电磁辐射,因此当我们考虑一个不能够与宇宙隔离开的真空环境时（也无法隔离开,最多只能是处于不平衡状态）,由于宇宙存在背景辐射,换句话说宇宙中的真空环境在稳态下内部将有温度为2.7K的物体发出的辐射电磁波.如果在这样的真空环境下放一个物体,必然在一定时间后热平衡温度为2.7K.
因此对真空内温度的定义应该说有两种,一种是真空度不高的时候,内部还有气体粒子,且气体粒子数目较大时,可以用热力统计学温度来表示其温度,不考虑其内部的电磁辐射特征.另一种是真空度很高的时候,离子数目过少统计学温度已丧失统计学意义,可以用其内部存在的电磁辐射特征温度作为其温度的标示.
另外说一下,绝对真空应该是指既无粒子也无场物质的环境,是不存在的,仅是理论上可存在,实际上仅可以创造无限接近的条件.其特征是统计学温度无意义、黑体辐射等效温度为绝对零度.
如果把物体放入绝对真空那么毫无疑问物体由于辐射电磁波,又没有电磁波被其吸收,造成能量损耗,使得自身温度不断降低,最终将降到绝对零点.对于生物也就是冻死.
另外还说一下,其实真空中温度流失得挺慢的,仅仅是靠辐射电磁波来降低温度.把宇航服做成白色可以降低温度的流失.太阳系内由于太阳的存在,电磁波辐射剂量很强.特征温度很高.如果直接被阳光照射到可以形成很高的温升.如果长时间没有被照到,则温度会降得很低,因此宇航服需要能够抵御零上100到零下100摄氏度左右的温度环境.且实际使用中也尽可能避免长时间某区域接受太阳光照或无法被照到.
一个人如果在太空中变成了一根冰棍,是热交换的结果,还是体内水分挥发带走热量的结果?
这个二者都有.