为什么一千度的高温能冻死人?

民科尖兵


地球大气层的外缘确实有一部分温度会非常非常高,这一层大气被称为“热层”,或者热成层、热气层或增温层,是地球大气层的一层。它位于中间层之上及散逸层之下【如下图中的Thermosphere所示】。

之所以这层大气的温度会如此之高,是因为太阳辐射会对这部分大气产生电离作用——这部分大气中的氧原子会大量吸收太阳光中的短波辐射。所以这部分大气的温度可能达到2000℃以上。而且,我们熟知的一种现象,“极光”,也是发生在这层大气中的。

但是,必须要强调的是,热量和温度是两回事!

什么是温度?温度其实是分子运动强度的一种衡量,所以热力学里面有一个很重要的等式,那就是气体中单原子分子的平均动能为E=3KT/2,其中T就是温度。简单来说,一百个相同温度的原子混在一起,温度不会改变。就好像两杯50℃的水混在一起不会变成100℃一样。

而热量就不一样了,热量是一堆气体总的动能,所以跟气体的总量有关。简单说,一立方米气体的热量是两立方米相同温度气体热量的一半。

大气热层虽然温度高,但是因为空气极度稀薄,所以总的热量很低。

要知道,大气层外层的空气是非常稀薄的,这就导致虽然这些空气的运动很激烈,但是总的热量实际上不高。而人本身是有一定的比热容的,也就是说必须要充足的热量才会使人体温度升高,所以靠近人体的那部分大气就算把热量全部传给人体,也没办法让人体温度升高。

所以这么说吧,一杯开水会把你烫伤,一滴开水会把你的手上烫出来一个水泡,而一颗针尖那么大的开水掉到你手上,你可能就什么感觉都没有了。

而人在太空中,会不断向外辐射热量,又得不到外界热量的补充【夏天你不穿衣服都不觉得冷,是因为外界温度跟你身体的温度差不多,所以你的身体不会向外流失太多的热量】,最后自然就会冻死了。


SilentTurbine


为了解地球大气层热层的1000度高温能冻死人的原因,需要知道温度和热量这两个参数究竟是怎么回事。

宏观物体都是由微观粒子构成,而这些粒子会不停地做热运动,从而产生了温度。因此,温度在本质上是被用于表征微观粒子的平均动能,或者说热运动剧烈程度。相比之下,热量在本质上是指能量。

无论粒子数量有多少,只要粒子的运动速度越快,平均动能越大,则温度越高。但即便粒子的温度很高,只要它们的数量很少,它们所具有的总能量其实很小,也就是说热量可以很低。因此,粒子温度越高,不代表所具有的热量越高。

以火炉和开水为例,人的手放在高温的火炉前热一热不会有事,但如果人的手接触开水则马上会被烫伤。这是因为手放到开水中会接触到数量多得多的热粒子,从而导致手接收到大量的热量而被烫伤。

地球的热层位于地表上方大约80至700公里的地方,那里的温度确实很高,最高可达2500摄氏度。这主要是因为热层中的气体分子被太阳辐射电离,导致它们以很高的速度运动,从而产生高温现象。但热层中的气体密度极低,要知道,高于地表100公里以上的地方就被认为是几近真空的太空。因此,物体在热层中所接收到的热量其实很小,这样的环境可以冻死人。

正因为如此,NASA的帕克太阳探测器才能够飞入温度高达上百万度的日冕之中。该探测器最热的部分将只会升高到大约1400度,而不是上百万度。


火星一号


1000摄氏度的高温冻死人?看起来好像是违反了生活常识和物理定律,但仔细一想却又非常合理!我们生活中确实存在类似“反常识”现象。

比如桑拿房里的温度可以达到80摄氏度,但你却会被80摄氏度的水烫伤,大家都是80摄氏度为什么结果会相差那么大?原来我们发现:桑拿房里干蒸的温度虽然是80摄氏度没错,但干蒸的水分子数量远小于一盆80摄氏度热水的水分子数量。换句话说就是大家都是80摄氏度,但是总能量是不一样的,假设干蒸桑拿房里的水分子数量是1摩尔,一盆热水的水分子数量是100摩尔,那么总的能量就是水分子数量×每个水分子的平均能量(宏观上体现为温度),那么一盆80摄氏度的热水的总能量就是桑拿房里水分子总能量的100倍,这就是为什么大家都是80摄氏度,而人体却感觉一盆热水更热的原因了!

温度的科学定义就是微粒运动的剧烈程度,但温度却没有要求需要多少微粒。那么假设在宇宙真空的环境中,在1立方米的空间内只有一个微粒在运动,那么这个空间内的总能量就是1/2MV²,这个时候这个粒子就能够代表这个空间内的温度了,假设这个粒子表现的温度为1000摄氏度,但当这个粒子击打到人体上时,人体不会有任何感觉,因为虽然温度高,但是热度低,热度相当于总能量了。

所以我们也可以很好地理解,在距离地球200公里的热层,虽然温度高达1000摄氏度,但却能冻死人!因为这个环境下几乎是真空了,微粒数量非常少,虽说单个粒子的平均能量大,但是热度总能量确是非常低的。人体在这个环境下,根本吸收不了多少热量,温度高热度低,被冻死也是很正常的!这虽然很像文字游戏,但各位科学爱好者一定要明白温度热度是两个完全不一样的概念。


科学薛定谔的猫


这个问题我们简单地说,原因很简单,就是太阳。你看月球表面,白天朝太阳一面温度高达127摄氏度,而晚上没有光照却降低到零下183摄氏度。如此巨大的温差变化当然是因为光照,这一点和宇航员头盔上的温度变化也是一样的。

在头盔被光照的部分,温度很高,而没有光照的地方,温度接近宇宙背景温度,因此宇航服可是一种很高端的装置,可抗高温和耐低温。宇航员在舱外活动的时候转个身温度就变化了,这就是为什么上千摄氏度的高温却能冻死人的原因。

这和距离地球表面几百公里的热层问题是一样的,热层会吸收波长短于1759埃的紫外辐射,这是热层的温度来源,显然是受到太阳的支配,顶部温度可达到1500K。

但是人如果出现在这里肯定会被冻死,因为这里是真空状态,国际空间站才在300多公里的高度运行,真空中没有大量粒子活动,人体也无法吸热,那么人体只会感受到空间背景温度,当然就是冻死了。


川陀太空问答


说温度首先要明确是什么的温度。

比方说,夏天的时候,早上看天气预报最高温度35度,中午在外面走路,很晒很热,感觉得有四十多度了,有人就说天气预报不准。

其实呢,天气预报说的35度是气温,气温是说在阳光晒不到的百叶箱里测的空气温度,这个温度一般会比太阳暴晒下的温度要低。有时候天气预报会提到“地表温度”和“体感温度”,如果你经常在户外,那么这两个温度可能比气温更有参考价值。

题目里面说的“热层”是地球大气比较靠外的一层,这里高度很高(一些人造卫星、空间站有时候会经过热层),阳光很强烈,热层的粒子吸收了很多的太阳紫外光,所以温度可以高达上千度,这也是为什么叫做热层。

然而,这个上千度是粒子的温度,不是咱们地面上的气温。热层里面的粒子分布非常稀疏,跟地面附近的空气比起来,热层基本可以说是“真空”,所以人没法感受到热层的热。

其实,假如真有人不带任何防护直接跳进热层中,温度可能不是首要问题,压力才是需要担心的,具体后果可以参考宇航员如果暴露在真空中会发生什么。


乔小海


地球的热层又称暖层,在距离地面80-800km的位置上。

温度是个什么概念呢?

温度是来描述粒子热运动的剧烈程度,运动的越剧烈,那么对应的温度就越高。我们知道在距离地面很高的位置上,其大气密度已经极低极低。

在距离地面120km的高空,其大气密度已经很难以传播声音了,我们知道,声音的传播是需要介质的,在距离地面300km的高空,其大气密度已经不及地面空气密度的千亿分之一。

至于在地球热层中,温度为何会这么高,原因是因为太阳的强短波辐射造成的。

波长小于0.175μm的太阳紫外辐射都被热层中的大气粒子吸收了,造成其处于高度的电离状态,原子成为了带电的离子,且高速运动。正因为,这个高速运动,才导致了热层温度如此之高。

当太阳活动剧烈的时候,热层的温度会急剧上升,在距离地面500km的位置上甚至可以达到2000K,差不多1727摄氏度左右。

但又为何感觉到冷呢?

原因上面也提到了,大气密度太低了,千亿分之一的空气密度已经相当于广袤的太空环境了,正如同太空里的环境一样,虽然温度很低很低,足足有零下270摄氏度,但是如果人暴露其中的话,也不会瞬间被冻住,因为,几乎没有介质来传递热量,而在热层中,正是如此。


一枚游戏科幻迷


高温冻死人违背逻辑,是不存在的。

如果人以封闭状态置于1000℃环境下,毫无疑问将碳化成灰。这是常识不再赘述。

如果一个人穿普通衣服位于大气热层,我们又规定他不怕真空,他将会有什么感觉呢?他将会迅速冻死。但是他不是死于热层的高温,而是死于汗液和肺粘膜的快速挥发——真空会极大地降低水的沸点。

多数答题者会掰扯温度和热度的区别,煞有介事地认为大气热层温度很高,热度很低。这里他们偷换了概念,以热度代替了热能。其实,温度与热度是完全统一的,一个物体,它的温度越高,热度也越高。为什么人们会感觉-30℃的铁比-30℃的棉花凉呢?仅仅是因为它们传导热的速度不同。

同理,大气热层中,导热方式中最快的传导和对流微乎其微,只有缓慢的辐射,使置于其中的人体升温不那么剧烈。尽管慢,但方向仍然是热的,而不是凉的。这就意味着如果时间够长,人体与热层的温度最终将趋于统一,达到1000℃。


民科尖兵


生活中违背常理的事情有,但并不多,这些违背常理的事情乍一看一点都不可能,不符合科学逻辑,但,有些事情当你知道真相之后,也许你就会目瞪口呆、恍然大悟了!

比如我们今天说的这个话题,一千度的高温不是把人烫死而是冻死,你信吗?

我们先来看个列子,许多人都有蒸桑拿的习惯,桑拿房的温度可以达到80度的高温你知道吗,但是正常人可以在桑拿房里面呆很长时间都毫发无损,但你却会被80摄氏度的水烫伤,那么问题来了,都是80摄氏度为什么结果会相差那么大呢?

原来我们发现:桑拿房里干蒸的温度虽然是80摄氏度没错,但干蒸的水分子数量远小于一盆80摄氏度热水的水分子数量。

换句话说就是大家都是80摄氏度,但是总能量是不一样的,假设干蒸桑拿房里的水分子数量是1mol(摩尔),一盆热水的水分子数量是100mol,那么总的能量就是水分子数量×每个水分子的平均能量(宏观上体现为温度),那么一盆80摄氏度的热水的总能量就是桑拿房里水分子总能量的100倍,这就是为什么大家都是80摄氏度,而人体却感觉一盆热水更热的原因了!

我们再来说一下这个温度,温度是表示物体冷热程度的一个物理量,从微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度,但是温度却没有要求需要多少微粒。

所以我们可以假设在宇宙真空的环境中,在1立方米的空间内只有一个微粒在运动,那么这个空间内的总能量就是1/2MV,这个时候这个粒子就能够代表这个空间内的温度了,假设这个粒子表现的温度为1000摄氏度,但当这个粒子击打到人体上时,人体不会有任何感觉,因为虽然温度高,但是热度低,热度相当于总能量了。

水分子

了解了这些,我们就可以很好的理解为什么一千度的高温能冻死人了。

在距离地球200公里的热层,那里温度高达1000摄氏度,但是那个环境几乎是真空了,微粒数量非常少,虽说单个粒子的平均能量大,但是热度总能量却是非常低的。人体在这个环境下,是根本吸收不了多少热量的,人体也是无法生存的。

也就是说在那样的环境下,温度高而热度低,所以被冻死也是很正常的!

这是不是看起来更像是一个文字游戏,其实不然,我们一定要明白温度和热度是两个完全不一样的概念。

怎么样?现在如果有人给你说“一千度的高温可以把人冻死”,你相信了吗?

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电焊飞溅出来小火星跟烧化的铁温度差不多都有上千度高温,一个火星溅到你是不会有什么感觉的,一吨烧化的铁溅到你其实应该也不会有什么感觉的,只不过两个结果不一样。可以想象在北极玩电焊,小火星把你向阳一面表皮烧焦,表皮以下及背阳面会被冻僵。


記憶裂痕56684


在离地80公里以上,有个热层,温度可以超过1000℃,但由于空气稀薄,并不是很危险的地方 中间层顶(约85千米)至250km(在太阳宁静期)或500km左右(太阳活动期)之间的大气层.

热层又称暖层.从热层底部向上,大气温度迅速增加,达到温度梯度消失时的高度,即为热层顶.热层顶高度随太阳活动变化很大,通常在300~500千米之间.

但是由于空气太稀薄,每个粒子虽然有很高的温度,但是能够导出的热量微乎其微。温度从微观上讲是分子运动的剧烈程度,就是说虽然分子运动很剧烈,但是那里接近真空,所以即便再剧烈也不会传导到其它物体上。所以对其它物体来说温度依然很低。


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