810

Физика в кино1

Смотрели с ребенком кино. По сюжету, герои спасаются с гибнущего космического корабля упаковавшись втроём в  холодильник (ящик с термоизоляцией) и через 10 минут спасатели вылавливают ящик и достают оттуда сильно обмороженных героев.


Я не физик ни разу, но насколько я помню из курса средней школы, теплопроводность вакуума близка к нулю. Человек в покое выделяет что то вроде 300 кДж или примерно 80 ватт*час.  или 70 кило калорий или 210 кКал на троих

Калория — это количество тепла, необходимого для нагрева 1 г воды на 1 °С

следовательно за 10 минут 3 героя производят достаточно тепла, что бы нагреть литр воды с 20 до 56 градусов.

Может быть я конечно заблуждаюсь, но по моим представлениям в этом космическом холоде герои должны были скорее перегреться чем замёрзнуть...

Споры о науке

407 постов1.6K подписчиков

Правила сообщества

Уважайте оппонентов и аргументируйте свои доводы. Ссылки на соответствующую литературу приветствуются.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
Автор поста оценил этот комментарий

Все правильно в фильме.

1) Холодильник (с людьми внутри) при попадании в открытый космос начинает активно отдавать тепло. Что-то типа 500 ватт на квадратный метр (абсолютно черное тело, 300К температура, см википедию). Если холодильник, скажем, 2x1x1 - то площадь поверхности будет 10м. Итого 5 киловатт.

За 100 секунд (примерно 16 минут) это будет 500 килоджоулей.

2) Холодильник + люди внутри стремятся выравнять свою температуру за счет теплообмена между собой - и за счет теплопроводности, и за счет излучения. Но интегрально - люди будут "остывать", холодильник нагреваться.

3) В людях есть небольшая печка: человеческое тело "сжигает" всякие вещества и выделяет в процессе тепловую энергию - примерно 80 ватт. Три человека - это 240 ватт.

Или 24 килоджоуля за 100 секунд.

4) Итого, за 100 секунд система "люди" + "холодильник" получит 24кДж, но потеряет 500кДж.

Итого -476кДж.

5) Удельная теплоемкость воды - 4,1806кДж/(кг*К). Иными словами, 476кДж хватит для того, чтобы охладить 100кг воды на 1градус. Напомню, что люди на очень высокий % состоят из воды - так что они скорее всего не помрут, но подмерзнут точно.

6) Удельная теплоемкость железа - 0,449кДж/(кг*К). То есть 100кг железа можно охладить аж на 10 градусов. Иными словам - сам холодильник будет очень холодный.

7) По хорошему, нужно учитывать, что это холодильник, а не просто железный ящик, но это не должно сильно изменить картину.

раскрыть ветку (8)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Холодильник (с людьми внутри) при попадании в открытый космос начинает активно отдавать тепло. Что-то типа 500 ватт на квадратный метр

Куда и каким путем он будет отдавать тепло?

раскрыть ветку (7)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Тепловое излучение. Из него вылетают фотоны с энергией.

По такому же принципу солнце излучает тепло. И часть фотонов попадает на землю и обогревает её.

раскрыть ветку (6)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Базово можно отсюда начать читать

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Абсолютно_чёрное_тело

0
Автор поста оценил этот комментарий

угу, и сколько же тепла он может отдать таким путем?

раскрыть ветку (4)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Я же расписал в первом пункте. Можешь повторить вычисления.

раскрыть ветку (3)
0
Автор поста оценил этот комментарий

если бы чисто излучением можно было бы отдавать 0,5кв на метра квадратный, проблема охлаждения в космосе не была бы проблемой


Если вы помните термодинамику то вот  коротко условие задачи

в термоизолированном ящике находятся 240 кг воды т-рой 36.6 и нагреватель 240 ватт. за на сколько градусов  измениться температура воды за 10 минут нахождения ящика в открытом космосе. Нагревом от звезд - пренебречь

Автор поста оценил этот комментарий

повторил :)
У меня получается 17 ватт с метра и это при допущении, что холодильник абсолютно чёрный. температура поверхности холодильника 300К
или 170 ватт с 10 квадратов.
итого в целом баланс получается скорее положительный.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

По-моему, ты обсчитался

j = сигма*T^4.

сигма = 5.6*10^(-8)

T=300k

j = 5.6*10^(-8)*300^4 = 5.6*81*10^(-8)*10^8=453Ватт на метр.

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества