絕對真空可以絕對隔熱嗎？

1樓：天真無邪小三爺

第一，熱輻射怎麼辦？

第二，密封與不密封是不一樣的。不密封意味著壓強為零。液體沸點隨壓強降低而降低。

會不會沸騰取決於你這杯「熱水」的溫度是否高於氣壓為零時水的沸點。同時就算不沸騰，還有蒸發也會帶走熱量。而如果密封，則可以看做高壓鍋，如果沸騰，則內部壓強增大直至沸騰停止。

2樓：Dirac

熱輻射沒問題，但要估算散熱時間直接用黑體輻射公式是不合適的，因為它都不是黑體。。近似為黑體都是不行的。這個是工程上的問題了，用的灰體近似，結果肯定比黑體輻射的結果時間玩長。

3樓：Luyao Zou

我這邊的數字也有問題，應該是 175 min。

@子幹說的原理都對，但是他算錯了。

即使假設 1L 真空中的球狀水，絕對黑體，從 100 攝氏度（373 K）降到 20 攝氏度（293 K），所需時間約為 755 小時。

就從絕對黑體的輻射公式出發：

兩邊積分就行了，可得

等式左邊，1 L 球形水，m = 1kg, C = 4.2*10^3 J/(kg·K)，S = 1.86*10^-4 m^3

所以左邊的係數約為 2.51 * 10^-15

右邊把 373 和 293 代進去，是 6.83 * 10^-9

兩邊一除，Δt = 2.72 * 10^6 (s) = 755 小時。

所以，想要涼白開，還是放在地球上，開啟杯蓋比較好哇。

子幹同學很有可能，乙個是表面積漏了 10^-3，乙個是質量多加了 10^3 吧？

4樓：子幹

多謝 @Luyao Zou 指出，我的計算確實出現了問題，原回答的結果已經更新。

原回答：

放在真空中的熱水也是會散失熱量而降低溫度的，這個是密封還是敞開。

在地球上，物體之間的熱傳遞共有三種方式：

熱傳導。相互接觸的、存在溫度差的物體，通過分子的熱運動相互作用碰撞，傳遞分子動能或者勢能，使得溫度（能量）從乙個物體傳遞至另乙個物體。空氣能比較好的傳遞熱量，因此在一些隔熱裝置中會把兩個介質之間的空氣盡量抽走，這樣通過中間空氣傳遞熱量的效能就會很差，因此使得裝置內部物體得以保持溫度。

很多保溫杯就是這個原理；

熱對流。同一流體內部溫度分布不均勻，通過分子之間的熱運動使得溫度流動，這個本質上和熱傳導相同；

熱輻射。任何有溫度（熱力學溫度）的物體都會輻射電磁波，稱為熱輻射。紅外夜視儀、紅外體溫計等紅外裝置就是利用了熱輻射原理，通過分析物體輻射出的電磁波的頻率和強度分布等，就能獲取物體的溫度。

熱傳遞前兩種方式需要接觸，而一杯放在絕對真空中的水並不存在可以散熱接觸的介質（比如說空氣），因此唯一的散熱方式就是通過熱輻射。而只要物體有溫度，就會有熱輻射，因此真空中的水也是會輻射的。即使把水密封在杯子裡，杯子也會因為有溫度而輻射電磁波，所以無論封閉還是敞開都是會輻射能量，使得水降低溫度的。

下面就具體的計算一下。

一般來說，熱輻射的強度和頻率分布與輻射物體的溫度和性質都有關係。特別的，對於絕對黑體（能完全吸收投射到其表面的任何頻率的電磁波，是最好的吸收體，也是最好的輻射體），單位面積單位時間內輻射的能量為：

，當然水不是絕對黑體，不過此處可以用於估計水的溫度變化。假設有1L的水，初始溫度為100攝氏度，現要降到室溫20攝氏度左右，在真空中其成球狀分布，為了方便計算，假設水為黑體，則根據斯特藩定律和水的比熱容可以知道：

,其中和是一公升水的表面積和質量，為水的比熱容，其值大約為。式子左邊為單位時間內水熱量的變化。這個方程非常好解，最後算出來水由100攝氏度降到20攝氏度的時間為：

！當然，此處我們假設了水為絕對黑體，實際上水的輻射並沒有這麼強，但是通過這個近似計算可以估計對這個過程有初步的認識。

另外說一點，在太空中散熱是非常重要的問題，對於國際空間站，由於裝置執行產熱和接受太陽照射的熱量是非常巨大的，如果不進行散熱則很快就無法適合人類居住。國際空間站上的有巨大的散熱片用於散熱，此處的散熱方式就是通過熱輻射進行的。

國際空間站散熱板

關於這方面的細節可以參照NASA的官網。

上乙個回答ヾ(°°)下乙個回答

5樓：郭揚

從巨集觀來講，熱傳遞分三種方式：傳導，對流和輻射。

1.傳導：通俗來講就是高溫物體向低溫物體傳遞熱能，類似將一根鐵棒的一端放在熱水裡，另一端也會變熱。

2.對流：在流體中發生的熱能傳遞的方式，類似於家裡的暖氣將屋內烤熱。

3.輻射：通過電磁波的形式傳遞熱能，最簡單的就是曬太陽感到溫暖。

so.......