Recientemente abordé un vuelo y noté que la temperatura del aire exterior era de -53 ° C a una altitud de 36860 pies (11,23 km). No sé qué causa una temperatura de congelación en esa altitud, pero me preguntaba si las altitudes más altas (espacio) pueden tener temperaturas de congelación. Aquí tengo una duda, es decir, ¿qué sucede si queda un cubo de hielo en el espacio? ¿Se derretiría o quedaría como está?
Respuestas:
Depende de en qué parte del espacio exterior te encuentres.
Si simplemente lo coloca en órbita alrededor de la Tierra, se sublimará: la temperatura media de la superficie de algo a la distancia de la Tierra del Sol es de aproximadamente 220K, que está sólidamente en la fase de vapor del agua en el vacío, y el vapor sólido La transición a esa temperatura no pasa a través de la fase líquida. Por otro lado, si colocas tu cubito de hielo en la Nube de Oort, crecerá: la temperatura media de la superficie es de 40 K o menos, bien en la fase sólida, por lo que se levantará (o será recogido por) gas y otros objetos en el espacio.
Un cometa es una aproximación aproximada a un cubo de hielo. Si piensas en lo que le sucede a un cometa en varios lugares, eso es lo que le sucedería a tu cubo de hielo.
Sublimaría. La masa de agua congelada disminuiría de tamaño a medida que el agua se convierte de sólido a gas (sin convertirse en líquido) y se aleja.
En el vacío del espacio, la consideración más importante es considerar cuánta radiación absorbería un cubito de hielo, por ejemplo, de las estrellas cercanas y qué tan rápido el propio cubito de hielo irradiaría energía (usando la ley de Wien ), encontrando qué temperatura del cubito de hielo produce un equilibrio (la temperatura a la cual el cubo de hielo irradia energía a la misma velocidad que absorbe energía) y luego determina si esa temperatura está por encima o por debajo del punto de fusión del cubo de hielo. Si está por encima del punto de fusión (del agua en el vacío), entonces, como las otras respuestas han dicho, el cubo de hielo se sublimará; Si está por debajo del punto de fusión, el cubito de hielo quedaría congelado.
Específicamente para un cubo de hielo que es un cubo en órbita alrededor del sol con un lado hacia el sol, necesitaría calcular cuánta energía absorbe el sol del lado que mira hacia el sol, así como cuánta energía irradia desde los seis lados del sol. el cubo y luego encuentre la temperatura de equilibrio.