如果在太空中不斷的讓兩個金屬塊相撞,最後它們會融化嗎?如果會航天器又怎樣呢?
問題就是你用什麼驅動這兩塊金屬不斷相撞呢?
撞擊一次之後就互相分開了,你需要把它們運動方向掉個頭,然後還要花費能量補上撞擊而失去的速度。
題目想問的就是航天器如何散熱,談什麼金屬塊純屬簡單問題複雜化。
物體在太空中低功率“相撞”產生的熱,會迅速以熱輻射形式散失到太空,不會積累出什麼像樣的升溫,所謂金屬塊如果不是熔點特別低的元素,是不會熔化的。
航天器熱控制要讓儀器在規定的溫度範圍內工作,避免過熱或過冷,通常會在航天器的大部分結構外隔熱,將結構內多餘的熱量收集並傳輸、以適當的溫度輸送到散熱片,由散熱片的熱輻射送入太空。振動造成的熱微不足道,“用這些熱量發電”也不會直接造成降溫,使用液氨之類主動降溫的裝置是給大量發熱的儀器裝置之類準備的。
在地球軌道上,大部分航天器的散熱片每平方米麵積提供100瓦到350瓦的散熱功率。作為對比,一個人安靜狀態的發熱功率約100瓦,連續運動時的發熱功率約170瓦。你可以用航天器結構的一部分作為散熱片的外表面,也可以專門展開散熱片及其支撐結構,此時每平方米散熱片面積約佔用12千克航天器重量。將各種主動和被動的散熱、產熱、遮光裝置結合起來,讓航天器裝置和乘員的發熱、航天器從太陽輻射獲取的熱與航天器熱輻射流失到太空的熱相平衡。
傳導、輻射、對流。真空中沒有傳導和對流,輻射還在。月亮一直被太陽照,白天零上一百多攝氏度,夜裡還會降到零下一百多攝氏度。
1。對問題本身的答案:取決於什麼金屬,也取決於碰撞的頻率和強度。
首先任何溫度不為絕對0度的物體都在向外界輻射熱量,同時也在吸收外界的熱量。而且向外輻射的速度是和溫度的四次方成正比的。
所以如果兩塊金屬相撞,不斷變形摩擦產生熱量,會使溫度上升,上升的溫度導致熱輻射變多,從而形成新的平衡。除非碰撞頻率和強度很高,否則新的平衡點溫度很可能達不到金屬的熔點。
當然,如果你用的金屬是鎵銦錫合金或者水銀這種熔點很低的材料,那麼還是有希望的。
2。針對問題補充的答案:航天器主要也是靠輻射散熱,如果輻射散熱的速度不夠快,就會採用加大輻射面積的方法來補償。比如這個:
這個白色的大帆板就是輻射散熱器,首先用熱管將空間站艙體內產生的熱量傳導到帆板上,再經過帆板表面輻射出去。
當然現在也有人試圖用溫差發電,但是溫差發電也需要維持一個低溫區來吸收高溫區產生的熱量,所以最終還是會有熱量排放到太空中去。此外,溫差發電目前效率並不高。
另外金屬熔化一般用“熔”而不是“融”。
看到那麼多人說了一大堆……
你們是不是都不知道爆炸焊啊??
爆炸焊就是利用炸藥爆炸的爆轟波推動工件碰撞,然後焊接在一起。
而他們的焊接面,就是會因為高速碰撞而區域性熔化的!這玩意甚至都不需要去太空中進行!!
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