Uma das questões mais interessantes sobre o espaço diz respeito ao estudo da temperatura além da atmosfera terrestre. Usuários curiosos também estão interessados ​​em saber como é o espaço interestelar e se será mais frio se formos além de nossa galáxia. Por outro lado, faz sentido falar de temperatura em relação ao vácuo, porque se for um vazio fica difícil imaginar que esteja sujeito aos efeitos da temperatura. Vamos descobrir.

Primeiro você precisa descobrir o que exatamente é a temperatura? como aparece o calor e como resultado surge o frio. Para isso, é necessário analisar a estrutura da matéria em níveis micro. Cada substância no Universo consiste nas partículas mais simples:

• fótons;
• prótons;
• elétrons, etc.

A partir de suas combinações, formam-se átomos e moléculas. Micropartículas não são objetos estacionários.

Moléculas e átomos estão em constante movimento e vibração. Além disso, as partículas mais simples se movem a velocidades próximas à da luz. Então, o que isso tem a ver com a temperatura? Curiosamente, o mais direto: a energia do movimento das micropartículas é o calor. Quanto mais intensamente, por exemplo, as moléculas de um pedaço de metal vibrarem, mais quente ele se tornará.

Se o calor é a força de movimento das micropartículas, então o que exatamente será indicador de temperatura no vácuo, nesse mesmo espaço? É claro que o espaço sideral não está completamente vazio - os fótons que se movem através dele carregam luz. No entanto, a densidade da matéria é várias vezes menor do que aqui na Terra. Quanto menores os átomos que colidem entre si, menos aquece a substância que os compõe.

Se um gás sob alta pressão for liberado em um espaço rarefeito, sua temperatura cairá rapidamente. A operação do familiar refrigerador com compressor é baseada neste princípio. Conseqüentemente, os indicadores de temperatura no espaço, onde as partículas estão muito distantes umas das outras e não podem colidir, devem tender a zero. No entanto, isso é realmente assim?

Como ocorre a transferência de calor?

Quando uma substância é aquecida, seus átomos começam a emitir fótons. Esse fenômeno também é muito familiar para todos - um princípio semelhante é observado em um cabelo de metal brilhante quando uma lâmpada começa a queimar intensamente. Ao mesmo tempo, os fótons começam a transferir calor. Conseqüentemente, a energia começa a se mover da substância quente para a fria.

O espaço sideral não é permeado apenas por fótons emitidos por inúmeras estrelas e galáxias. O Universo está repleto, entre outras coisas, de radiação cósmica de fundo em micro-ondas e foi formado nos estágios iniciais de sua existência. Precisamente porque a temperatura no espaço sideral não pode cair ao zero absoluto. Mesmo longe de galáxias e estrelas, a matéria não deixará de receber o calor espalhado por todo o Universo a partir dessa mesma radiação relíquia.

Zero absoluto

Nenhuma substância pode ser resfriada abaixo de uma temperatura mínima. Como o resfriamento é é apenas uma perda de energia. Em estrita conformidade com as leis da termodinâmica, num determinado ponto a entropia do sistema chegará a zero. Neste estado, a substância não será mais capaz de perder mais energia. Esta se tornará a temperatura mais baixa possível.

A temperatura do zero absoluto é menos 273,15 graus Celsius, ou zero no sistema Kelvin. A nível teórico, tal temperatura só pode ser alcançada em sistemas fechados. Porém, na prática, em nenhum lugar, nem na Terra nem no espaço, é possível criar ou simular uma região do espaço que não possa ser influenciada por quaisquer forças externas.

Temperatura no espaço

O universo está longe de ser homogêneo. Todos os núcleos estelares são aquecidos a bilhões de graus. No entanto, na maior parte do espaço, nem é preciso dizer, seriamente mais frio. Se a questão for sobre a temperatura no espaço sideral, então, curiosamente, está apenas 2,7 graus acima do zero absoluto. Conseqüentemente, seu indicador será de menos 270,45 Celsius.

Essa diferença de 2,7 graus se deve à radiação cósmica de fundo em micro-ondas já mencionada. Porém, o Universo está se espalhando, crescendo (conceito de entropia), e isso sugere que sua temperatura diminuirá gradativamente. Falando de forma puramente especulativa, depois de triliões de anos, a matéria e as substâncias nela contidas têm a oportunidade de arrefecer até ao nível mínimo.

Mas a questão é se neste caso a expansão do Universo terminará no chamado "morte por calor", ou se será mais estruturado ou heterogêneo devido à influência das forças gravitacionais - isso continua sendo um assunto de debate até hoje. Nas áreas onde a matéria está concentrada é mais quente, mas não muito.

Aglomerados de poeira e gás que ocorrem entre as estrelas da nossa galáxia têm temperaturas na faixa de 10 a 20 graus acima do zero absoluto, ou seja, menos 263 a 253 graus Celsius. E somente perto das estrelas, no centro das quais ocorrem as reações de fusão nuclear, há calor suficiente para uma vida confortável para as formas de existência das proteínas.

Órbita terrestre

Agora vamos abordar os seguintes tópicos: relacionados aos nossos principais tópicos:

1. Qual é a temperatura perto do nosso planeta?
2. Os astronautas que vão para a ISS precisam estocar roupas quentes?

Na órbita baixa da Terra sob luz solar direta, o metal aquece até 150-160 graus Celsius. Ao mesmo tempo, os objetos à sombra esfriam até 90-100 graus Celsius negativos. Por esta razão, trajes espaciais são usados ​​para caminhadas espaciais:

• com isolamento térmico durável, aquecedores potentes;
• com um sistema de refrigeração funcionando perfeitamente.

Eles protegem o corpo humano de flutuações severas de temperatura.

As mesmas condições extremas são encontradas no plano da Lua. No seu lado ensolarado é ainda mais quente do que durante a época mais quente do Saara. A temperatura lá geralmente ultrapassa 120 graus Celsius. No entanto, no lado não ensolarado, cai presumivelmente para 170 graus negativos. Durante o pouso lunar, os americanos usaram trajes espaciais que continham cerca de 17 camadas de materiais de segurança. A termorregulação era fornecida por um sistema de tubos especialmente projetado nos quais circulava água destilada.

Outros planetas do sistema solar

Em qualquer planeta do sistema solar O clima depende da presença ou ausência de uma atmosfera. A atmosfera é a segunda razão mais importante depois da distância ao Sol. É claro que, à medida que nos afastamos de uma estrela quente, a temperatura no espaço interplanetário cai. Porém, a presença da atmosfera permite reter parte do calor devido ao efeito estufa. Uma ilustração particularmente notável deste fenómeno pode ser vista nas características climáticas de Vénus.

A temperatura na superfície deste planeta sobe para 477 graus Celsius. Devido à sua atmosfera, Vênus é mais quente que Mercúrio, que está localizado mais próximo do Sol.

Devido à radiação cósmica de fundo em micro-ondas, o espaço interestelar aquece e, por esta razão a temperatura no espaço não cai abaixo de 270 graus abaixo de zero. No entanto, ao que parece, pode haver áreas mais frias.

Há 19 anos, o telescópio Hubble notou uma nuvem de gás e poeira em rápida expansão. A nebulosa, chamada Bumerangue, foi formada como resultado de um fenômeno conhecido pelo nome como “vento estelar”. Este é um processo muito interessante. A sua essência reside no facto de uma corrente de matéria ser “expulsa” da estrela central a uma velocidade enorme, que, voando para o espaço rarefeito do espaço, arrefece devido a uma expansão acentuada.

Segundo os cientistas, a temperatura na Nebulosa Boomerang atinge apenas um grau Kelvin, ou seja, -272 Celsius. Este é o ponto mais baixo do espaço exterior que os astrónomos conseguiram registar até agora. A Nebulosa Boomerang está localizada a 5.000 anos-luz do nosso planeta. Ele pode ser rastreado na galáxia Centauri.

Descobrimos informações sobre a marca de temperatura mais baixa no espaço - sua magnitude e localização. Para completar a divulgação do assunto, resta saber quais são as temperaturas mais baixas registradas em nosso planeta?. E isso aconteceu no processo de pesquisas científicas recentes. Em 2000, cientistas da Universidade de Tecnologia de Helsinque resfriaram o ródio metálico a quase zero absoluto. Durante o experimento, eles obtiveram a mesma temperatura. 1x10−10 Kelvin. E essa marca é apenas 1 bilionésimo de grau superior ao limite inferior.

O objetivo da pesquisa não era apenas obter temperaturas ultrabaixas. A principal tarefa era estudar o magnetismo dos átomos de ródio. Esta pesquisa provou ser extremamente eficaz e produziu alguns resultados interessantes. O experimento permitiu entender como o magnetismo afeta os elétrons supercondutores.

Recebendo baixas temperaturas recordes consiste em vários estágios de resfriamento sucessivos. Primeiro, usando um criostato, o ródio é resfriado a uma temperatura de 3 × 10−3 Kelvin. As próximas duas etapas utilizam o método de desmagnetização adiabática nuclear. O metal ródio primeiro esfria a uma temperatura de 5×10−5 Kelvin e depois cai para uma temperatura recorde.

Vídeo

Neste vídeo você aprenderá quais são as temperaturas no espaço.

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A humanidade trata o espaço como algo desconhecido e misterioso. Espaçoé o vazio que existe entre os corpos celestes. As atmosferas de corpos celestes (e planetas) sólidos e gasosos não têm um limite superior fixo, mas tornam-se gradualmente mais finas à medida que a distância do corpo celeste aumenta. A uma certa altura isso é chamado de início do espaço. Qual é a temperatura no espaço e outras informações serão discutidas neste artigo.

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Conceito geral

No espaço sideral existe alto vácuo com baixa densidade de partículas. Não há ar no espaço. Do que é feito o espaço? Este não é um espaço vazio, ele contém:

• gases;
• poeira cósmica;
• partículas elementares (neutrinos, raios cósmicos);
• campos elétricos, magnéticos e gravitacionais;
• também ondas eletromagnéticas (fótons).

Um vácuo absoluto, ou quase um vácuo, torna o espaço transparente e permite a observação de objetos extremamente distantes, como outras galáxias. Mas a névoa da matéria interestelar também pode torná-los muito difíceis de ver.

Importante! O conceito de espaço não deve ser identificado com o Universo, que inclui todos os objetos espaciais, até mesmo estrelas e planetas.

Viagem ou transporte dentro ou através do espaço sideral é chamado de viagem espacial.

Onde começa o espaço?

Não posso dizer com certeza em que altura começa espaço. A Federação Aeronáutica Internacional define o limite do espaço a uma altitude de 100 km acima do nível do mar, a linha Karman.

É necessário que a aeronave se mova em velocidade de escape para que a sustentação seja alcançada. A Força Aérea dos EUA definiu uma altitude de 50 milhas (cerca de 80 km) como o início do espaço.

Ambas as alturas são propostas como limites das camadas superiores. No nível internacional não há definição da borda do espaço.

A linha Pocket de Vênus está localizada a aproximadamente 250 km de altitude, Marte - cerca de 80 quilômetros. Para corpos celestes que têm pouca ou nenhuma atmosfera, como Mercúrio, a Lua da Terra ou um asteróide, o espaço começa bem na superfície corpos.

Quando a espaçonave reentra na atmosfera, a altitude da atmosfera é determinada para calcular a trajetória de forma que no ponto de reentrada sua influência seja mínima. Via de regra, o nível inicial é igual ou superior à linha Pockets. A NASA usa 400.000 pés (cerca de 122 km).

Qual é a pressão e a temperatura no espaço?

Vácuo absoluto inatingível mesmo no espaço. Já que existem vários átomos de hidrogênio para um determinado volume. Ao mesmo tempo, a magnitude do vácuo cósmico não é suficiente para que uma pessoa estoure, como um balão superinflado. Isso não acontecerá pela simples razão de que nosso corpo é forte o suficiente para manter sua forma, mas ainda assim não salvará o corpo da morte.

E não é uma questão de força. E nem no sangue, embora contenha aproximadamente 50% de água, está em sistema fechado sob pressão. Máximo – saliva, lágrimas e fluidos que umedecem os alvéolos nos pulmões ferverão. Grosso modo, uma pessoa morrerá por asfixia. Mesmo em altitudes relativamente baixas na atmosfera, as condições são hostis ao corpo humano.

Os cientistas estão discutindo: vácuo completo ou não no espaço, eles ainda estão inclinados a acreditar que o valor total é inatingível devido às moléculas de hidrogênio.

A altitude na qual a pressão atmosférica corresponde à pressão de vapor da água à temperatura do corpo humano, nchamada linha Armstrong. Está localizado a uma altitude de cerca de 19,14 km. Em 1966, um astronauta estava testando um traje espacial e foi submetido à descompressão a uma altitude de 36.500 metros. Em 14 segundos ele desligou, mas não explodiu, mas sobreviveu.

Valores máximos e mínimos

A temperatura inicial no espaço sideral, definida pela radiação de fundo do Big Bang, é 2,73 Kelvin (K), o que equivale a -270,45 °C.

Esta é a temperatura mais fria do espaço. O espaço em si não tem temperatura, mas apenas a matéria que contém e a radiação ativa. Para ser mais preciso, então zero absolutoé uma temperatura de -273,15 °C. Mas no âmbito de uma ciência como a termodinâmica, isso é impossível.

Por causa da radiação, a temperatura no espaço é mantida em 2,7 K. A temperatura do vácuo é medida em unidades de atividade cinética do gás, como na Terra. A radiação que preenche o vácuo está a uma temperatura diferente da temperatura cinética do gás, o que significa que o gás e a radiação não estão em equilíbrio termodinâmico.

Zero absoluto é o que é temperatura mais baixa e no espaço.

A matéria distribuída localmente no espaço pode ter temperaturas muito altas. A atmosfera da Terra em grandes altitudes atinge uma temperatura de cerca de 1.400 K. O gás de plasma intergaláctico com uma densidade inferior a um átomo de hidrogênio por metro cúbico pode atingir temperaturas de vários milhões de K. A alta temperatura no espaço sideral se deve à velocidade das partículas . No entanto, um termômetro comum mostrará temperaturas próximas do zero absoluto porque a densidade das partículas é muito baixa para permitir a transferência de calor mensurável.

Todo o universo observável está repleto de fótons que foram criados durante o Big Bang. É conhecida como radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Há um grande número de neutrinos, chamados de fundo cósmico de neutrinos. Temperatura atual do corpo negro a radiação de fundo é de cerca de 3-4 K. A temperatura do gás no espaço sideral é sempre pelo menos a temperatura da radiação de fundo, mas pode ser muito mais alta. Por exemplo, a coroa tem temperaturas superiores a 1,2-2,6 milhões de K.

Corpo humano

Há outro equívoco associado à temperatura, que toca o corpo humano. Como você sabe, nosso corpo é composto em média por 70% de água. O calor que libera no vácuo não tem para onde ir, conseqüentemente, a troca de calor no espaço não ocorre e a pessoa superaquece.

Mas quando conseguir fazer isso, ele morrerá de descompressão. Por isso, um dos problemas que os astronautas enfrentam é o calor. E a pele de uma nave que está em órbita sob o sol pode ficar muito quente. A temperatura no espaço em Celsius pode ser de 260 °C em uma superfície metálica.

Sólidos no espaço próximo da Terra ou interplanetário experimentam grande calor radiante no lado voltado para o sol. No lado ensolarado ou quando os corpos estão na sombra da Terra, eles experimentam um frio extremo porque liberam sua energia térmica para o espaço.

Por exemplo, o traje de caminhada espacial de um astronauta na Estação Espacial Internacional terá uma temperatura de cerca de 100°C no lado voltado para o sol.

No lado noturno da Terra, a radiação solar é obscurecida e a fraca radiação infravermelha da Terra faz com que o traje espacial esfrie. Sua temperatura no espaço em Celsius será de aproximadamente -100 °C.

Troca de calor

Importante! A troca de calor no espaço é possível por um único tipo - radiação.

Este é um processo inteligente e seu princípio é usado para resfriar as superfícies dos dispositivos. A superfície absorve a energia radiante que incide sobre ela e ao mesmo tempo emite energia para o espaço, que é igual à soma da energia absorvida e fornecida de dentro.

Não se sabe exatamente qual pode ser a pressão no espaço, mas é muito pequena.

Na maioria das galáxias, as observações mostram que 90% da massa está numa forma desconhecida chamada matéria escura, que interage com outra matéria através de forças gravitacionais, mas não eletromagnéticas.

A maior parte da energia de massa no universo observável é a mal compreendida energia do vácuo do espaço, que os astrônomos chamam de energia escura. Espaço intergaláctico ocupa a maior parte do volume do Universo, mas mesmo as galáxias e os sistemas estelares consistem quase inteiramente em espaço vazio.

Pesquisar

Os humanos começaram durante o século 20 com o advento dos voos de balão em grandes altitudes e, em seguida, do lançamento de foguetes tripulados.

A órbita da Terra foi alcançada pela primeira vez por Yuri Gagarin, da União Soviética, em 1961, e desde então naves espaciais não tripuladas alcançaram todas as naves espaciais conhecidas.

Devido ao alto custo das viagens espaciais, os voos espaciais tripulados foram limitados à órbita baixa da Terra e da Lua.

O espaço exterior é um ambiente desafiador para a exploração humana devido à sua dupla perigos: vácuo e radiação. A microgravidade também afeta negativamente a fisiologia humana, causando atrofia muscular e perda óssea. Além destas preocupações de saúde e ambientais, o custo económico de colocar objetos, incluindo pessoas, no espaço é muito elevado.

Quão frio está no espaço? A temperatura poderia ser ainda mais baixa?

Temperaturas em diferentes partes do universo

Conclusão

Como a luz tem uma velocidade finita, o tamanho do universo diretamente observável é limitado. Isso deixa em aberto a questão de saber se o Universo é finito ou infinito. O espaço continua a ser um mistério para o homem cheio de fenômenos. A ciência moderna ainda não consegue fornecer respostas para muitas perguntas. Mas já foi descoberto qual é a temperatura no espaço e qual pressão no espaço será medida ao longo do tempo.

Pessoas que fazem filmes, escritores que escrevem ficção científica, com suas obras tentam dar exemplo para meros mortais. Que assim que uma pessoa entra no ambiente espacial, ela morre imediatamente. Isso se deve à temperatura que existe neste ambiente. Qual é a temperatura no espaço?

Diretores de cinema e escritores de ficção científica afirmam que a temperatura no ambiente espacial é tal que nem uma única criatura viva é capaz de suportá-la sem um traje especial. Arthur Clarke descreveu a presença de uma pessoa no espaço sideral de uma forma muito interessante. Em seu trabalho, assim que uma pessoa entrava no espaço sideral, ela morria imediatamente devido a uma terrível geada e forte pressão interna. O que os cientistas dizem sobre isso?

Primeiro, vamos definir os conceitos. A temperatura é o movimento de átomos e moléculas. Eles se movem sem uma direção específica. Ou seja, caótico. Absolutamente qualquer corpo tem esse valor.

Depende da intensidade do movimento de moléculas e átomos. Se não houver substância, não podemos falar dessa quantidade. Este é exatamente o tipo de lugar que é o ambiente espacial.

Há muito pouco assunto aqui. Os corpos que vivem no ambiente intergaláctico possuem diferentes índices térmicos. Esses números dependem de muitos outros fatores.

Como vão as coisas realmente?

Na verdade, o espaço sideral é incrivelmente frio. Os graus neste espaço representam -454 graus Celsius. No espaço sideral, a temperatura desempenha um papel importante.

Em geral, o espaço exterior aberto é um vazio; não há absolutamente nada lá. Um objeto que entra no espaço e lá permanece adquire a mesma temperatura de seu ambiente.

O ar não existe neste espaço. Todo o calor que aqui está presente circula graças aos raios infravermelhos. O calor recebido desses raios infravermelhos é perdido lentamente. O que isso significa? Que um objeto no espaço acaba tendo uma temperatura de apenas alguns graus Kelvin.

No entanto, também é justo notar que este objeto não congela num momento. E é exatamente assim que é filmado nos filmes e descrito na ficção. Na realidade, é um processo lento.

Levará várias horas para congelar completamente. Mas o fato é que uma temperatura tão baixa não é o único perigo. Existem outros fatores que podem afetar a viabilidade. Vários objetos estão localizados e em constante movimento no espaço sideral.

Como já se deslocam para lá há algum tempo, o seu regime de temperatura também é muito baixo. Se uma pessoa entrar em contato com um desses objetos, ela morrerá instantaneamente devido ao congelamento. Porque tal objeto tirará todo o calor dele.

Vento

Apesar do frio, o vento no espaço sideral pode ser bastante quente. Os graus no topo do sol são aproximadamente 9.980 graus Fahrenheit. O próprio planeta Sol produz raios infravermelhos. Existem nuvens de gás entre as estrelas. Eles também têm um regime de temperatura bastante elevado.

Também existe esse perigo. A temperatura pode ser crítica. Pode exercer enorme pressão sobre os objetos. Eles não estão localizados apenas dentro dos limites da atmosfera e da convecção. Uma órbita voltada para o Sol pode ter uma temperatura de 248 graus Fahrenheit.

E seu lado sombrio pode ter uma temperatura de -148 graus Fahrenheit. Acontece que a diferença nas condições de temperatura é grande. Em um momento pode ser muito diferente. O corpo humano simplesmente não consegue tolerar tal diferença nas condições de temperatura.

Temperatura de outros itens

Os graus de outros objetos no espaço dependem de vários fatores. Pelo quanto eles são refletidos, pelo quão próximos estão do sol. Sua forma e categoria de peso também são importantes. É importante quanto tempo eles ficam neste lugar.

Tomemos como exemplo o alumínio do tipo liso. Ele está voltado para o sol e está à mesma distância do sol que o planeta Terra. Aquece até 850 graus Fahrenheit. Mas o material pintado com tinta branca não pode ter um regime de temperatura superior a -40 graus Fahrenheit. Neste caso, ficar de frente para o sol não ajudará a aumentar esses graus.

Todos esses fatores precisam ser levados em consideração. Não há como uma pessoa entrar no espaço sideral sem equipamento especial.

Os trajes espaciais são especialmente projetados. Ter uma rotação lenta para que um dos lados não fique muito tempo exposto ao sol. E também para que ela não fique muito tempo na sombra.

Fervendo neste espaço

Talvez você também esteja interessado na questão: em que graus o líquido começa a ferver no reino cósmico? Na verdade, a temperatura na qual os líquidos começam a ferver é um valor relativo. Depende de outras quantidades.

A partir de quantidades como a pressão que atua sobre o líquido. É por isso que a água ferve muito mais rápido em áreas mais altas. Isso ocorre porque o ar nessas áreas é mais líquido. Conseqüentemente, além dos limites da atmosfera, onde não há ar, a temperatura na qual a ebulição começa será mais baixa.

No vácuo, os graus em que a água começa a ferver serão inferiores à temperatura ambiente. É por esta razão que a exposição ao ambiente espacial representa um perigo. No corpo humano, o sangue nas veias ferve.

É por esta razão que raramente estão presentes neste ambiente:

• líquidos;
• corpos sólidos;
• gases.

A ciência

A temperatura é um dos conceitos fundamentais da física; ela desempenha um papel enorme na diz respeito à vida terrena de todas as formas. Em temperaturas muito altas ou muito baixas, as coisas podem se comportar de maneira muito estranha. Convidamos você a conhecer uma série de fatos interessantes relacionados às temperaturas.

Qual é a temperatura mais alta?

A temperatura mais alta já criada pelo homem foi 4 bilhões de graus Celsius.É difícil acreditar que a temperatura de uma substância possa atingir níveis tão incríveis! Esta temperatura 250 vezes maior temperatura do núcleo do Sol.

Um recorde incrível foi estabelecido em Laboratório Natural de Brookhaven em Nova York, no colisor de íons RHIC, cujo comprimento é cerca de 4 quilômetros.

Cientistas forçaram íons de ouro a colidirem na tentativa de se reproduzir condições do Big Bang, criando plasma de quark-gluon. Neste estado, as partículas que constituem os núcleos dos átomos – protões e neutrões – separam-se, resultando numa “sopa” de quarks constituintes.

Temperaturas extremas no Sistema Solar

A temperatura do ambiente no sistema solar é diferente daquela a que estamos acostumados na Terra. Nossa estrela, o Sol, é incrivelmente quente. No seu centro a temperatura é cerca de 15 milhões de Kelvin, e a superfície do Sol tem uma temperatura de apenas cerca de 5700 Kelvin.

Temperatura no centro do nosso planetaé aproximadamente igual à temperatura da superfície do Sol. O planeta mais quente do sistema solar é Júpiter, cuja temperatura central 5 vezes maior do que a temperatura da superfície do Sol.

Temperatura mais fria em nosso sistema é registrado na Lua: em algumas crateras na sombra a temperatura é apenas 30 Kelvin acima do zero absoluto. Esta temperatura é inferior à temperatura de Plutão!

Temperatura do ambiente humano

Alguns povos vivem em condições muito condições extremas e lugares incomuns que não são totalmente convenientes para a vida. Por exemplo, alguns dos assentamentos mais frios são a vila de Oymyakon e a cidade de Verkhnoyansk em Yakutia, Rússia. A temperatura média no inverno aqui é menos 45 graus Celsius.

A cidade maior mais fria também está localizada na Sibéria - Iakutsk com uma população de cerca 270 mil pessoas. A temperatura lá no inverno também é de cerca de 45 graus negativos, mas no verão pode subir até 30 graus!

A temperatura média anual mais alta foi observada em uma cidade abandonada Dallol, Etiópia. Na década de 1960, a temperatura média foi registrada aqui - 34 graus Celsius acima de zero. Entre as grandes cidades, a cidade é considerada a mais quente Bangkok, a capital da Tailândia, onde a temperatura média é de março a maio também cerca de 34 graus.

As temperaturas mais extremas onde as pessoas trabalham são vistas nas minas de ouro Mponeng na África do Sul. A temperatura a cerca de 3 quilómetros de profundidade é mais 65 graus Celsius. São tomadas medidas para resfriar as minas, como o uso de gelo ou revestimentos isolantes de parede, para que os mineiros possam trabalhar sem superaquecimento.

Qual é a temperatura mais fria?

Tentando conseguir temperatura mais baixa, os cientistas se depararam com uma série de coisas importantes para a ciência. O homem conseguiu obter as coisas mais frias do Universo, que são muito mais frias do que qualquer coisa criada pela natureza e pelo cosmos.

O congelamento permite que a temperatura caia para vários miliKelvins. A temperatura mais baixa alcançada sob condições artificiais é 100 picoKelvin ou 0,0000000001 K. Para atingir esta temperatura é necessário utilizar resfriamento magnético. Além disso, essas baixas temperaturas podem ser alcançadas usando lasers.

Nessas temperaturas, o material se comporta de maneira completamente diferente do que em condições normais.

Qual é a temperatura no espaço?

Se, por exemplo, você levar um termômetro para o espaço sideral e deixá-lo lá por um tempo em um local longe de uma fonte de radiação, poderá notar que ele mostra a temperatura 2,73 Kelvin ou então menos 270 graus Celsius. Esta é a temperatura natural mais baixa do Universo.

A temperatura permanece a mesma no espaço acima do zero absoluto devido à radiação que permaneceu após o Big Bang. Embora o espaço seja muito frio para os nossos padrões, é interessante notar que um dos problemas mais importantes que os astronautas enfrentam no espaço é aquecer.

O metal puro do qual são feitos os objetos em órbita pode aquecer até 260 graus Celsius devido à luz solar livre. Para baixar a temperatura dos navios, eles precisam ser envoltos em um material especial que só consegue baixar a temperatura em 2 vezes.

A temperatura do espaço exterior, no entanto, caindo constantemente. As teorias sobre isto já existem há muito tempo, mas apenas medições recentes confirmaram que o Universo está a arrefecer cerca de em 1 grau a cada 3 bilhões de anos.

A temperatura do espaço se aproximará do zero absoluto, mas nunca o atingirá. Temperatura na Terra não depende da temperatura que existe hoje no espaço, e sabemos que nosso planeta recentemente gradualmente aquece.

O que é calórico?

Esquentar– propriedade mecânica do material. Quanto mais quente um objeto, mais energia suas partículas possuem durante o movimento. Átomos de substâncias em estado sólido quente, eles vibram mais rápido do que átomos das mesmas substâncias, mas resfriadas.

Se uma substância permanece no estado líquido ou gasoso depende a que temperatura deve ser aquecido?. Hoje, qualquer aluno sabe disso, mas até o século 19, os cientistas acreditavam que o próprio calor era uma substância - fluido sem peso, nomeado calórico.

Os cientistas acreditavam que esse fluido evaporou do material quente, resfriando-o. Pode fluir de objetos quentes para frios. Muitas previsões baseadas nesta teoria estão realmente corretas. Apesar dos equívocos sobre o calor, muitos foram realmente cometidos conclusões corretas e descobertas científicas. A teoria calórica foi finalmente derrotada no final do século XIX.

Existe uma temperatura mais alta?

Zero absoluto- uma temperatura abaixo da qual é impossível cair. Qual é a temperatura mais alta possível? A ciência ainda não consegue responder a esta questão com precisão.

A temperatura mais alta é chamada Temperatura de Planck. Esta é exatamente a temperatura que existia no Universo no momento do Big Bang, de acordo com as ideias da ciência moderna. Esta temperatura é 10^32 Kelvin.

Para efeito de comparação: se você pode imaginar, essa temperatura bilhões de vezes maior que a temperatura mais alta, obtido artificialmente pelo homem, mencionado anteriormente.

De acordo com o modelo padrão, a temperatura de Planck permanece a temperatura mais alta possível. Se houver algo ainda mais quente, as leis da física às quais estamos acostumados deixarão de funcionar.

Há sugestões de que a temperatura pode subir ainda mais do que este nível, mas a ciência não consegue explicar o que acontecerá neste caso. No nosso modelo de realidade, nada mais quente não pode existir. Talvez a realidade se torne diferente?

Qual é a temperatura no espaço fora da atmosfera da Terra? E no espaço interestelar? E se sairmos da nossa galáxia, será mais frio lá do que dentro do sistema solar? E é possível falar de temperatura em relação ao vácuo? Vamos tentar descobrir.

O que é calor

Primeiro, você precisa entender o que é a temperatura, em princípio, como o calor é formado e por que ocorre o frio. Para responder a estas questões, é necessário considerar a estrutura da matéria no nível micro. Toda a matéria do Universo consiste em partículas elementares - elétrons, prótons, fótons e assim por diante. A partir de sua combinação, átomos e moléculas são formados.

Micropartículas não são objetos estacionários. Átomos e moléculas estão em constante vibração. E as partículas elementares se movem até mesmo a velocidades próximas à da luz. O que isso tem a ver com temperatura? Direto: a energia de movimento das micropartículas é o calor. Quanto mais vibrarem as moléculas de um pedaço de metal, por exemplo, mais quente ele ficará.

O que é frio

Mas se o calor é a energia do movimento das micropartículas, então qual será a temperatura no espaço, no vácuo? É claro que o espaço interestelar não está completamente vazio - os fótons que transportam a luz se movem através dele. Mas a densidade da matéria lá é muito menor do que na Terra.

Quanto menos átomos colidem entre si, mais fraca é a substância que os compõe e aquece. Se um gás sob alta pressão for liberado em um espaço rarefeito, sua temperatura cairá drasticamente. A operação do conhecido refrigerador com compressor é baseada neste princípio. Assim, a temperatura no espaço sideral, onde as partículas estão muito distantes umas das outras e não podem colidir, deveria tender ao zero absoluto. Mas isso é verdade na prática?

Como ocorre a transferência de calor?

Quando uma substância é aquecida, seus átomos emitem fótons. Esse fenômeno também é bem conhecido de todos - um fio de metal aquecido em uma lâmpada elétrica começa a brilhar intensamente. Neste caso, os fótons transferem calor. Desta forma, a energia passa de uma substância quente para uma fria.

O espaço sideral não é permeado apenas por fótons, emitidos por inúmeras estrelas e galáxias. O Universo também está repleto da chamada radiação cósmica de fundo em micro-ondas, que se formou nos estágios iniciais de sua existência. É graças a este fenômeno que a temperatura no espaço não pode cair ao zero absoluto. Mesmo longe de estrelas e galáxias, a matéria receberá calor espalhado por todo o Universo a partir da radiação cósmica de fundo em micro-ondas.

O que é zero absoluto

Nenhuma substância pode ser resfriada abaixo de uma determinada temperatura. Afinal, o resfriamento é uma perda de energia. De acordo com as leis da termodinâmica, a certa altura a entropia do sistema chegará a zero. Neste estado, a substância não será mais capaz de perder energia. Esta será a temperatura mais baixa possível.

A ilustração mais marcante deste fenômeno é o clima de Vênus. A temperatura em sua superfície chega a 477°C. Graças à sua atmosfera, Vênus é mais quente que Mercúrio, que está mais próximo do Sol.

A temperatura média da superfície de Mercúrio é de 349,9°C durante o dia e menos 170,2°C à noite.

Marte pode aquecer até 35 graus Celsius no verão no equador e esfriar até -143°C no inverno nas calotas polares.

Em Júpiter a temperatura chega a -153°C.

Mas é mais frio em Plutão. A temperatura da sua superfície é de menos 240 °C. Isto é apenas 33 graus acima do zero absoluto.

O lugar mais frio do espaço

Foi dito acima que o espaço interestelar é aquecido pela radiação relíquia e, portanto, a temperatura no espaço em Celsius não cai abaixo de 270 graus negativos. Mas acontece que também podem existir áreas mais frias.

Em 1998, o telescópio Hubble descobriu uma nuvem de gás e poeira que se expandia rapidamente. A nebulosa, chamada Nebulosa Bumerangue, foi criada por um fenômeno conhecido como vento estelar. Este é um processo muito interessante. Sua essência reside no fato de que um fluxo de matéria é “expulso” da estrela central a uma velocidade tremenda, que, caindo no espaço sideral rarefeito, esfria devido a uma expansão acentuada.

Os cientistas estimam que a temperatura na Nebulosa Boomerang é de apenas um grau Kelvin, ou menos 272 °C. Esta é a temperatura mais baixa no espaço que os astrónomos conseguiram registar até à data. A Nebulosa Boomerang está localizada a 5 mil anos-luz da Terra. Pode ser observado na constelação Centaurus.

Temperatura mais baixa da Terra

Então, descobrimos qual é a temperatura no espaço e qual lugar é mais frio. Agora resta descobrir quais foram as temperaturas mais baixas obtidas na Terra. E isso aconteceu durante experimentos científicos recentes.

Em 2000, pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Helsinque resfriaram um pedaço de ródio metálico a quase zero absoluto. Durante o experimento, foi obtida uma temperatura igual a 1*10 -10 Kelvin. Isto é apenas 0,000 000 000 1 grau acima do limite inferior.

O objetivo da pesquisa não era apenas obter temperaturas ultrabaixas. A principal tarefa era estudar o magnetismo dos núcleos dos átomos de ródio. Este estudo foi muito bem sucedido e produziu uma série de resultados interessantes. O experimento ajudou a entender como o magnetismo afeta os elétrons supercondutores.

Atingir temperaturas baixas recordes envolve várias etapas sucessivas de resfriamento. Primeiro, usando um criostato, o metal é resfriado a uma temperatura de 3*10 -3 Kelvin. As próximas duas etapas utilizam o método de desmagnetização nuclear adiabática. O ródio é resfriado a uma temperatura de primeiro 5 * 10 -5 Kelvin e depois atinge uma temperatura baixa recorde.