Почему в космосе холодно.

[Sergei38]

Я раньше как то не задумывался над этим вопросом.А тут вдруг подумал,а действительно,почему холодно, когда светит Солнце в космосе? Казалось бы детский вопрос...

[Павел Кирпиченко]

Я раньше как то не задумывался над этим вопросом.А тут вдруг подумал,а действительно,почему холодно, когда светит Солнце в космосе? Казалось бы детский вопрос...

На освещенной повехности Луны температура под 200⁰ С. Так же любое освещенное Солнцем тело будет разогреваться до сопоставимой температуры. А в тени остывать до очень низкой температуры.
А холод вакуума космоса объясняется отсутствием вещества среды. Например в атмосфере Земли тепло за счет колебания частиц вещества, из которых состоит атмосфера. Интенсивность этих колебаний и есть мера температуры.

[konstkir]

Я раньше как то не задумывался над этим вопросом.А тут вдруг подумал,а действительно,почему холодно, когда светит Солнце в космосе? Казалось бы детский вопрос...

Достойный вопрос. И на любом уровне знаний неоднозначен.
А исходить надо из того, что космос это материя, среда даже в том месте, где нет массивных
ЭЧ (а так не бывает). И он имеет температуру. Она равна ~ 3⁰K, которая получилась в результате охлаждения Вселенной за 13, 7 млрд.лет при ее расширении.
Далее все зависит от того, каким термометром, где и что конкретно измеряется.
Немного об этом говорилось на нашем форуме.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,3880.0.html

[Diary of Dreams]

Я раньше как то не задумывался над этим вопросом.А тут вдруг подумал,а действительно,почему холодно, когда светит Солнце в космосе? Казалось бы детский вопрос...

Очень мало звёзд в космосе, а сам космос большой. Мало того, что он (космос) уже и так большой, так он ещё больше становится (космологическое расширение вселенной), а звёзд от этого намного больше не становиться. Вот и холодно, и даже наверное со временем космос ещё похолодеет.
Можно представить комнату (наша вселенная), а в ней некоторое количество горящих свечей (звёзды). Если бы все свечи горели вечно или пока одна свеча сгорает, другая ей взамен поджигается, то комната нагревалась бы и в ней температура только постоянно росла.  Но дело в том, что количество горящих свечей не увеличивается, а размеры комнаты увеличиваются и очень быстро, а добавившейся объёмы комнаты холодные (очень холодные). Вот и получается, что в расширяющейся комнате холодно (холодеет), хоть и свечи горят.   

[Turist_40rus]

Блин, да зачем вдаваться в такие сложности? В уч. физики 9 класс написано: "температура - мера средней кинетической энергии молекул" .Если нет молекул - то нет и
температуры. Просто не прменимо  понятие "температура" к ваккуму, в классчиеском смысле по кр. мере. А "температура" реликтового излучения - это уже нечто другое, в первом приближении эти заморочки  можно не рассматривать, чтоб не путать "чайников".

[Diary of Dreams]

В уч. физики 9 класс написано: "температура - мера средней кинетической энергии молекул" .Если нет молекул - то нет и
температуры.

Да, но вот только ведь  любой ребёнок  и без школы знает, что на местности открытой Солнцу  жарче, чем в тени. То есть,  градусник на Солнце покажет температуру больше, чем градусник  в тени. Хотя молекулы и там,  и там, те же самые (кинетическая энергия их одинаковая). 

[AstroNick]

...градусник на Солнце покажет температуру больше, чем градусник  в тени. Хотя молекулы и там,  и там, те же самые (кинетическая энергия их одинаковая).

Молекулы действительно те же самые, но их кинетическая энергия - нет! Рабочее тело термометра, находящегося в тени, принимает температуру окружающего воздуха, с которым контактирует (достигает теплового равновесия). А у того, что под прямыми солнечными лучами - нагревается непосредственно ими, и также достигает некоторого теплового равновесия, которое уже определяется не температурой воздуха, а разностью между энергией, приносимой солнечным излучением, и энергией, уносимой тем же воздухом, нагреваемым при контакте с рабочим телом термометра! Чем больше эффективность отвода энергии (например, на ветру), тем меньше температура под прямыми лучами будет отличаться от температуры в тени!

[Diary of Dreams]

Чем больше эффективность отвода энергии (например, на ветру), тем меньше температура под прямыми лучами будет отличаться от температуры в тени!

Да, конечно.

В очень ветреную погоду  и под Солнцем, и в тени,  на открытой местности лучше не находиться.

[Turist_40rus]

В уч. физики 9 класс написано: "температура - мера средней кинетической энергии молекул" .Если нет молекул - то нет и
температуры.

Да, но вот только ведь  любой ребёнок  и без школы знает, что на местности открытой Солнцу  жарче, чем в тени. То есть,  градусник на Солнце покажет температуру больше, чем градусник  в тени.

Вот именно поэтому даже в инструкции к бытовому термометру сказано: не измерять температуру воздуха (то есть кинетическую энергию его молекул) на Солнце. На Солнце термометр покажет кинетическую энергию ртути (или что там у вас в термометре), нагретую инфракрасными лучами самого Солнца.  А температура воздуха из-за перемешивания атмосферы при  этом практически та же, что и в тени. Хотя Вам с термометром и жарко.   Вот такой парадокс. А автор вопроса, заметьте, спрашивает не «что покажет термометр в космосе», а «почему холодно в Космосе». Я ответил: там не тепло и не холодно, там  неприменимо само понятие «температура», по кр мере в классическом смысле.


Хотя вообще надо попросить автора конкретизировать вопрос, что он хочет узнать: «почему Космос холодный», или "почему человеку в космосе холодно»

[Diary of Dreams]

Автору темы (Sergei38), так как тут дальше дебаты уже как-то не по теме,
если Вы будете находиться в космосе (в чёрном скафандре с запасом воздуха и пищи, но без системы термостабилизации) на расстоянии около 1 а.е.  (радиус земной орбиты) от звезды типа Солнце, то холодно Вам не будет, а будет жарко  и даже очень. Если Вы будете находиться где-то межзвёздном пространстве или даже межгалактическом, то будет холодно и даже очень холодно. Но замерзать Вы будете  долго (не быстро). Внешняя среда разрежённая, поэтому тепло Вашего тела будет отдаваться только излучением.
А почему там в далеком космосе холодно, в принципе, я уже ответила в своём первом  сообщении Вам.

Добавлю ещё (коротко и основное), в дальнем космосе холодно потому, что количество звёзд в нашей вселенной не бесконечно, современная наша вселенная имеет конечный возраст  и она (наша вселенная) расширяется.

[Аstrocity]

Вакуум это хороший теплоизолятор. Там не холодно и не жарко. Потери только за счет излучения, как и в большинстве сред.

[dims]

почему холодно, когда светит Солнце в космосе?

Недостаточно светит, чтобы нагреть космос. Солнце каждую секунду генерирует чёртову тучу энергии, которая рассеивается в окружающем пространстве. Пространство слишком огромно, места для рассеяния хватает.

Если мы на локальном участке задержим процесс рассеяния -- например, поместим там планету с атмосферой -- то на ней может остановиться равновесие при некоей температуре.

[Diary of Dreams]

Вакуум это хороший теплоизолятор. Там не холодно и не жарко. Потери только за счет излучения, как и в большинстве сред.

Да, отличный изолятор. Будет тепло и уютно.
А посчитать - не хочется?
У меня получилось (очень приблизительно):
Чёрное тело массой 70 кг площадью 1м^2  начальной температурой 37 C  в далёком космосе (4 К )  в результате излучения через 30 минут остынет до 34 С, человек с такой температурой уже почти мёртвый. Конечно, человек это нечёрный плоский лист,  он  другой и снаружи и внутри. Человек остывать будет дольше (данных у меня таких  нет), может 300 минут (5часов), может 10 часов. Но погибнет он от переохлаждения вероятно менее чем за сутки, так что холод в своём теле  он почувствует.  Будет холодно, а не тепло и уютно.

[Аstrocity]

Вакуум это хороший теплоизолятор. Там не холодно и не жарко. Потери только за счет излучения, как и в большинстве сред.

Да, отличный изолятор. Будет тепло и уютно.
А посчитать - не хочется?
У меня получилось (очень приблизительно):
Чёрное тело массой 70 кг площадью 1м^2  начальной температурой 37 C  в далёком космосе (4 К )  в результате излучения через 30 минут остынет до 34 С, человек с такой температурой уже почти мёртвый. Конечно, человек это нечёрный плоский лист,  он  другой и снаружи и внутри. Человек остывать будет дольше (данных у меня таких  нет), может 300 минут (5часов), может 10 часов. Но погибнет он от переохлаждения вероятно менее чем за сутки, так что холод в своём теле  он почувствует.  Будет холодно, а не тепло и уютно.

Читаем еще раз внимательно то что сами процитировали-

Потери только за счет излучения .

А теперь представьте на сколько Вас хватит в воде с плюсовой(!) температурой +1С Думаем и делаем выводы где будет "теплее и уютней".

[Diary of Dreams]

А теперь представьте на сколько Вас хватит в воде с плюсовой(!) температурой +1С

Через пять минут любой  человек (не супермен) погибнет.
Вообще это не в тему, ну эту физиологию – тепло холодно.  Вопрос в теме был задан: почему космос холодный,  конечно тут имелось в виду не с физиологической точки зрения. 

[Дмитрий Фролов]

> Конечно, человек это нечёрный плоский лист,  он  другой и снаружи и внутри

Ну да, а ещё организм человека генерирует энергию, и при чём очень не малую. Её кстати отводить нужно, чтобы не перегреться.

[konstkir]

Автор не следит за темой. Очевидно поэтому и остальным не слишком хочется вникать в этот многогранный и интересный вопрос - о температуре в различных местах и различных объектов во Вселенной. А это чуть ли ни основная часть астрофизики.

[Diary of Dreams]

> Конечно, человек это нечёрный плоский лист,  он  другой и снаружи и внутри

Ну да, а ещё организм человека генерирует энергию, и при чём очень не малую. Её кстати отводить нужно, чтобы не перегреться.

Опять про человека, а не про космос.
Чёрное тело площадью 1м^2 при температуре 37С в дальнем космосе (4К) выделяет в виде лучистой энергии за сутки  приблизительно  12 000 000 калорий. Человек нечёрный (хотя негры чёрные бывают), пусть будет серый и пусть излучает в три раза меньше , т.е. 4000 000 калорий.
Здесь на Земле человек, находясь в тепловой бане (почти 300 К) потребляет 3000 000 калорий, а занятые очень тяжким трудом 4000 000 калорий. 
В общем там, в далёком космосе, чтобы не замёрзнуть в отсутствии тепловой бани (в 300 К) нужно крутить педали со всей силы полные сутки (не спать) и кушать надо много.
Правда, если завернуться в блестящую фольгу, то тогда педали можно и не крутить.

[Дмитрий Фролов]

Пересчитал. В целом согласен. Но у меня данные, что во время покоя и во время физической нагрузки тепловыделение отличается в 4-5 раз (от 5 кДж до 20 кДж в час на 1 кг массы), и в последнем случае практически совпадает с потерей тепла на излучение.

Интересная задачка получается, голый человек, в далёком космосе, в космическом вакууме...

Кстати, по-моему недавно была такая тема уже. Или у меня дежа-вю...

[konstkir]

Голый человек - это уже физиология, долго не протянет - десяток секунд, даже в кислородной маске - разница давлений.
Скафандр у Леонова был под 100 кг и термосообразный. В нем, наверное, вплоть до Юпитера можно долго продержаться (от кол-ва воздушной смеси зависит).

Более того, в Галактике полно мест с температурой 5⁰К и 100000⁰К вдали от звезд.
И там скафандр легко помогает.