Перельман Я.И. - Знаете ли вы физику (1107596), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Легко понять, что Земля должна была бы тогда принять температуру окружаящей ее раскаленной сферьь т. е. температуру Солнца: при установившемся тепловом равновесии все тела принимают одинаковую темпер;- туру. Мы должны заключить также, что Земля в эяия условиях излучает столько же энергии, сколько получа' (иначе она не была бы в тепловом равновесии с сияющей оболочкой, а либо нагревалась бы, либо охлаждалась) Так как Земля получала бы всю ту энергию, какую излучает раскаленная оболочка, то излучения Земли и этг й оболочки были бы одинаковы.
Но оболочка излучгач столько же, сколько Солнце; поверхность Земли излуча. а бы, значит, как Солнце, а в то же время в 188000 раз больше, чем .теперь. Температура (в кельвиная1 пропорциональна корню четвертой степени из излучения, если излучение в 188000 раз больше, то получается,:. что температура больше в 4 Й88000, т. е. в 20,8 раза Умножив 290 К (температуру земного шара) на 20 Я; ' получаем около 6000 К. Такова была бы температура ' Земли.
А так как температура ее равнялась бы то~да ' солнечной, то тем самым устанавливается и температ, ра поверхности Союища: около б000 К, или около 5700 Г Это рассуждение, напоминающее своими вспомшательными построениями доказательство геометрической теоремы, может служить примером того обходно; г, пути, который велет физиков от теории к познания' фактов, недоступных непосредственному опыту.
Многие, не задумываясь употребляют выражс° ние «температура мирового пространсгваа я беспечной уверенносги, что смысл этих слов я ' 200 и понятен. Они гвердо убеждены, чго теммирового пространства равна — 273" С и !';;узкое тело в межнланелюм пространстве, за ' 'ами земной атмосферы, должно охладигься до ' тного нуля ' то, ни дру! ое нс верно. Надо помнить„во-нервых, "~~ф~ретчрансгво, не заполненное веществом, не может ' ть никакой температурой. Зермин «гемперагура тт! пространства» имеет условный, а не бук"й смысл. Во-в! орых, если бы все гела в мировом ястве нриобретали гемпера.гуру -- 273 С, то М)~' 'участи подлежал бы и земной шар, который ляег собой тело в мировом пространстве; тем, темпера гура поверхносн! Земли на 290 Ь выше абсолютного нуля ,: '.. же следует разуметь под выражением «теммирового пространства»? 'та температура, когорую приняло бы абсолютно тело гсм.
отвег на в.!95), заслоненное ';~)~~гней Солппа н планет, т. е. нагреваемое излучением звезд. К определению этой гем- Ы подходили раньше разными путями и иодля нее разнообразные значения. Пулье считал 'Е вероятным значение — 142" С, Фрелих, на других соображений, получил значение ,С: Наиболее же надежный результат дает '; основанный на измерении лучеиспускания звезд '; Законе С гефана. Вычисление производится по -~~' знакомой читателго схеме, по которой опребыла температура Солшга ,",'а1«овиедо измерением, что совокупное излучение :",'.::,~в!езд половины небесной сферы в 5 000 000 раз солнечного. Если бы небесный свод сиял, как ' т то излучение его было бы больше звездно! о в 5000000.! 88000 — — — = 470 000 000 000 раз я, нагретая голько лучами звезд, излучала бы меньше, нежели Солнце, в 470000000000 раз, Иак абсольотная гемпература пропорциональны ,::ЧЕтвертой сгепени из излучения, то темпер;нура "::была бы меньше гемнера.гуры солнечной поверхг:в «,Г470 000 000 000 =- 700 раз.
20! Рис. 124. Металлический сантиметровый шарик, освещаемый Солнцем иа расстоянии 150 млн. км, нагрелся бы ло 412 С (в. 196). Мы знаем, чзо абсолютная температура поверхности Солнца равна 6000 К, поэтому Земля нагревалась бы звездами на 6000:700, т. е. всегс на 9 градусов выше абсолютног ° нуля, или до — 264" С. Это и ес1ь температура мирового прострап- -264' ства (рис.
123). В действительности, планета на- ша имеет среднюю температур) Рис. 123. тело, номе- гораздо выше 9 К, а именно 290 Е. пространстве на рас"ийовом Причина та, что Земля нагреваегся не только звездным светом, по от Солнца и заслонен- и лучами Солнца. При отсутствии нос от его л)чей, при- Солнца на земном шаре госполнило бги темпеРатУРУ ствовал бы мороз в — 264' С. — 264 С (в. 196). Понятно теперь, что и всякий предмет, находящийся в межпланетном пространстве.
но не заслоненный от солнечных лучей, примет температуру не — 264' С, а более высокую. Какую именно — зависит от теплопроводности этого тела, от егс формы и от свойств его поверхности. Вот ряд примеров (заимствую нх из книги проф. Оберта «Пуги к звеь доплаванию»), показывающие, до какой температуры должны нагреваться различные гела при указанных условиях. а) Ш а р и к диаметром 1 см из металла, хорошо проводящего тепло, помещенный на расстоянии 150 миллионов километров от Солнца, в мировом пространстве наг(жвается до + 12' С (рис.
124). б) Длинная тонкая про волок а круглого сечения, помещенная гам же перпендикулярно к лучам Солнца, нагреется до + 29' (' © (рис. 125). (Та же проволока, по+ы ставленная параллельно солнечным лучам, нагреется значительно меньше.) Всякое иное тело вытяну~ой формы, помещенное поперек со.п нечных лучей, должно принять температуру между +!2 и +29' С. в) Тонкая металлическая пластинкаа, помещенная перпе1шик;. парно к солнечным лучам, нагрс- :«1«ну ' Ь1Д9. ' То«гкал проволока, Рис 12б металлическая ппа иная перпенлнкулярно сгинка в такой жс обстановке Солнпа, нагрелась бы приобрела бы температуру '„фас)т жс уСЛОВИяХ ЛО т 29' Г' ' ?? С (в.
19б) т'.:=;!!;:: (в. 196). '-": — аг межпланетном пространстве (на расстоянии до 77 ' С (рис. ! 26), Если теневая сторона 'щ(ки светлая и полированная, а обращенная — черная и матовая, го температура ее + )47" С о спросить, почему же подобный мегалличес';~$~'ут иа земной поверхности никогда гак значи- ' "" не нагреваегся7 Потому, что на Земле лист воздухом, и воздушные течения (копвскция) Часть тепла, препятствуя сто накоплению. Па ';,~де атмосфера отсутствуег, подобная температура я: мы знаем.
как значительно нагреваются е лунного дня экваториальные части Луны ',!-:'Односторонне зачерненную пластинку повернуть поверхностью от Солнца, а полированной — к ' ' ', температура установится более низкая: — 38 С ряжения эти ирак гичсски важны для учета "~~2итуриых условий в кабине ст.ратостата и особенй(эвездоплавания.
Пикар во время первого своего ' и на высоту !6 км в кабине, окрашенной на: ну в черньп1 цвет, наполовину в белый, очутился вие неисправности поворотного механизма) обым черной стороной к Солнцу; и хотя впе ?евой кабины стоял мороз в 55 С, ученый ., О' страдал от жары ,.;.;гам, что температура тел при солнечном сиянии дости~ать высоких значений даже при весьма темперагуре окружающей среды, имели случай „.ЧЬ«ея участники экспедиции на Южный полюс у.е " 203 1928 — -1930 гг. «Любопытно отметить„что при обычно низкой температуре воздуха, редко выше — 18" С, пишет Байрд, — наш актинометр (прибор для измерения знергии солнечного излучения) показывал температуру иногда около 4б" выше нуля Цельсия.» Этим пользу ются и для промышленных пелей.
В Ташкенте устрое.: (геофизиком К. Г. Трофимовым) собиратель солнечно~ ~ тепла, который -без всяких линз н зеркал — повышас. температуру до 200' С. В Самарканде тем же способом вода доводилась до кипения лучами Солнца, несмотря на то, что температура воздуха была на 14 градусов ниже нуля. Поразительно высокой температуры может досги~- путь в мировом пространстве тело, обладающее избирательным поглощением, т.
е. поглощающее пс все падающие на него лучи (как абсолютно черныг тела), а люль лучи определенной длины волны. Вычислено, например (французским астрономом Фабри), чго тело, по~лощающее только синие лучи с длиною волны 0„004 мм, помещенное в мировом пространстве на орбите Земли, приобрело бы температуру окол 2000' С: платина, покрытая слоем ~акого вещества. расплавилась бы под действием солнечных лучей. Возможно, что подобными свойствами вещества обьясняется свечение комет при нх приближении к Солнцу. т'аЕ РАЗНЫЕ ВОПРОСЫ весах (см, изма, грсп о иглу.
если железо Р ";кяС. 127. Залава О жсаЕЗВОМ бруСКЕ Ва ВЕСаХ (В !9вх) 205 ';!~!;::(х 197. Магнитный сплав. Существует ли ме"""- намагннчивающийся сильнее железа? , Деление мапппа. Нома(ннченная спица на мелкие часги. Какой из полученных окажется лама~ ничен сильнее -- находнвш ' " к концам спицы, или ближе к середине? ; .Железо на весах. На чувствительных ' 'ойешены железный брусок н медная гиря :З "!!437).. Учитывая действие земного магнст ли признать массы бруска и ~ ирн с ми? .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
