Почему лунная поверхность так быстро остывает ночью?

[Andrey_N]

Луна лишена атмосферы, а стало быть это твердое тело, находящееся в вакууме. Когда солнце светит на поверхность Луны, та нагревается, поскольку передача теплоты излучением происходит и в вакууме тоже. Но когда солнце не светит на эту поверхность, мы имеем теплую поверхность, окруженную вакуумом - идеальным теплоизолятором. почему же тогда за короткое время поверхность Луны успевает остыть на сто и более градусов?

Попутно вопрос. Мы нагреваем небольшое тело до какой-то температуры и выбрасываем в открытый космос достаточно далеко от Солнца. Какова будет его температура через какой-то промежуток времени? Как мне кажется, это тело, окруженное вакуумом, должно остывать очень-очень медленно. Или это не так?
Откуда вообще взялось выражение "космический холод"? Вакуум не имеет температуры, т.к. температура - это свойство только вещества.

[zverolovlev]

Луна остывает по той же причине что и нагревается, "передача теплоты излучением происходит и в вакууме тоже". Только происходит это в обратную сторону.

[TheSky]

В космосе температура -270C ~ при такой температуре замерзает там всё мгновенно, примерно так же и с луной, на солнце очень жарко в тени сразу аццкий холод.
У неё нету атмосферы, соответственно держать температуру она не может.

[alexxx]

Когда солнце светит на поверхность Луны, та нагревается, поскольку передача теплоты излучением происходит и в вакууме тоже. Но когда солнце не светит на эту поверхность, мы имеем теплую поверхность, окруженную вакуумом - идеальным теплоизолятором. почему же тогда за короткое время поверхность Луны успевает остыть на сто и более градусов?

Так вы сами ответили на свой вопрос - Луна остывает за счёт излучения.

Попутно вопрос. Мы нагреваем небольшое тело до какой-то температуры и выбрасываем в открытый космос достаточно далеко от Солнца. Какова будет его температура через какой-то промежуток времени? Как мне кажется, это тело, окруженное вакуумом, должно остывать очень-очень медленно. Или это не так?

Остынет, так же как и Луна, за счёт излучения до 10-20К  - дальше будет греть суммарное излучение звёзд Галактики.

[Дарья Аристова]

Откуда вообще взялось выражение "космический холод"? Вакуум не имеет температуры, т.к. температура - это свойство только вещества.

Насколько я знаю, температура в космосе 2,75 К - примерная температура реликтового излучения. То есть температура в космосе - это не температура вещества, а излучения.

[Andrey_N]

Когда солнце светит на поверхность Луны, та нагревается, поскольку передача теплоты излучением происходит и в вакууме тоже. Но когда солнце не светит на эту поверхность, мы имеем теплую поверхность, окруженную вакуумом - идеальным теплоизолятором. почему же тогда за короткое время поверхность Луны успевает остыть на сто и более градусов?

Так вы сами ответили на свой вопрос - Луна остывает за счёт излучения.

Попутно вопрос. Мы нагреваем небольшое тело до какой-то температуры и выбрасываем в открытый космос достаточно далеко от Солнца. Какова будет его температура через какой-то промежуток времени? Как мне кажется, это тело, окруженное вакуумом, должно остывать очень-очень медленно. Или это не так?

Остынет, так же как и Луна, за счёт излучения до 10-20К  - дальше будет греть суммарное излучение звёзд Галактики.

А как быстро остынет, например, тело размером примерно с человека в скафандре, нагретое до 20-25 градусов? Т.е. скафандр космонавта в открытом космосе надо обогревать или нет?

[alexxx]

А как быстро остынет, например, тело размером примерно с человека в скафандре, нагретое до 20-25 градусов? Т.е. скафандр космонавта в открытом космосе надо обогревать или нет?

Не знаю, считать нужно. Вообще, если ничего не путаю, килограмм человеческого тела выделяет столько же тепловой энергии, сколько и килограмм плутония, который будучи теплоизолирован разогревается за 100С! Соответственно скафандр нужно не обогревать, а охлаждать, пока воздух не кончится...

[ENF]

Откуда вообще взялось выражение "космический холод"? Вакуум не имеет температуры, т.к. температура - это свойство только вещества.

Насколько я знаю, температура в космосе 2,75 К - примерная температура реликтового излучения. То есть температура в космосе - это не температура вещества, а излучения.

Нужно определить, температуру чего мы измеряяем. Не зря появились понятия кинетической температры, цветовой, яркостной... Они совпадают только в случае термодинамического равновесия, что случается редко.

[it]

Потому, что лунная пыль имеет очень маленькую теплопроводность. Сильно остывает только верхний, очень тонкий слой.

[dims]

Но когда солнце не светит на эту поверхность, мы имеем теплую поверхность, окруженную вакуумом - идеальным теплоизолятором. почему же тогда за короткое время поверхность Луны успевает остыть на сто и более градусов?

Неосвещённая Луна светится в инфракрасных (тепловых) лучах и это излучение уносит с собой тепло.

Иными словами, вакуум -- не идеальный теплоизолятор.

Мы нагреваем небольшое тело до какой-то температуры и выбрасываем в открытый космос достаточно далеко от Солнца. Какова будет его температура через какой-то промежуток времени?

Это определяется потерями тепла на излучение. Есть специальная формула, называется "закон Стефана-Больцмана", которая говорит, с какой мощностью излучает тело, если известна его температура.

Зная мощность излучения, мы узнаем, какую энергию тело будет терять каждое мгновение.

Теперь нам надо знать ещё и теплоёмкость тела. Она подскажет нам, как потеря энергии будет проявляться в температуре.

Как мне кажется, это тело, окруженное вакуумом, должно остывать очень-очень медленно. Или это не так?

Всё относительно.

Откуда вообще взялось выражение "космический холод"? Вакуум не имеет температуры, т.к. температура - это свойство только вещества.

Космос имеет температуру -- температуру реликтового излучения, которое его заполняет. Примерно 3 градуса выше абсолютного 0. Если тело предоставлено самому себе, то через долгое время оно остынет до этой температуры. Но, естественно, на это могут потребоваться миллиарды лет, потому что чем больше тело остыло, там медленнее оно станет остывать дальше.