为什么一千度的高温能冻死人?

民科尖兵


这个1000℃并不是地球上的1000℃,而是800公里外的地球热层


在日常生活中1000℃的高温绝对不可能冻死人,这是生活常识,不然为什么从小到大家长们都告诫我们不要玩火。

但是我们知道地球的光和热都是来自太阳,而太阳的光和热都是在宇宙空间中飞8分钟才到地球的,而热层温度之所以m那么高就是因为氧原子吸收了太阳的短波辐射而加热到了1000℃。

但是宇宙空间是真空环境,不像地球上随时都有大量空气进行热传导。所以热层的温度虽然上千度但无奈没有空气来传导热量,人如果到了地球热层,不考虑窒息的问题那么他就会被宇宙中接近绝对零度的低温给冻成棒棒冰。


温度是指微观粒子的运动剧烈程度,从而反应到宏观物体上就变成了我们日常生活中感觉到的温度,而宇宙空间中微观粒子少的不得了,所以通过热传递传递到人身上的热量也是少的可怜,所以就被冻死了。

宇航员们在进行舱外活动的时候穿的宇航服就是极端耐高温和低温的,宇航员在太空中被太阳直射的和背向太阳所受到的温差是巨大的,必须依靠宇航服来隔离这个温差。

所以说地球热层冻死人还是因为空气太少没办法热传导


宇宙探索未解之迷


地球大气层的热层温度达到了1000摄氏度,但人如果暴露在这个环境下,很可能会被冻死。「热层」位于大气层80~800千米的高度,在这个高度上,其实已经有人造卫星了。

> 大气层结构(维基百科)

最有意思的是,在这个高度上,氧原子会吸收太阳的短波辐射,从而被急剧加热,可以达到1000摄氏度的量级。虽然温度如此之高,但如果把人暴露在这个环境下,即便不考虑窒息、低压等问题,人仍然会因为寒冷而死。(前提是不被太阳照到)

这可能很反常识,但实际的原因在于,这里的空气太过于稀薄。这个时候,从空气传到人体的热量很少,而人向外辐射的热量很多。

任何物体,只要温度高于绝对零度(-273摄氏度),那他就会自发的向外辐射热量。这个功率只与温度和表面积有关。

进而,只要辐射的功率大于从空气吸热的功率,人的温度就会下降。

在这样稀薄的空气中,从空气传到人体的热量非常少,而人辐射出去的热量又非常多。所以在这样的环境下,确实可以把人冻住。


章彦博


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


我们都知道地球上地面附近的温度较高,越往上空气温越冷,然而在地球大气层中间层的上方却有一个热层存在,那里的气温从内向外逐步上升,最高时甚至可达1250℃左右,但是这里的温度却又能冻死人,这是怎么回事呢?





大气层中的热层亦称热气层、热成层或增温层,位于中间层之上散逸层之下,其底部最低距地面约85公里,顶部离地面最高约800公里,这里的空气受太阳短波辐射而处于高度电离的状态,我们常说的大气电离层就位于这一层面,也就是说,这里的气态分子吸收了大量的太阳短波辐射能,同时这一层顶端的气态分子也受到地球磁场的影响,这都使得其电子的能量增加,所以温度较高,最高可达到1250℃以上。极光现象就发生在热层中,在地球高纬度地区的大气层顶端,太阳风中因磁场而被加速的电子会顺势流入热层,与这里的大气分子撞击而发生电离现象,当气态分子不断的被电离和还原的时候就会产生发光现象,这就是极光产生的原因了。



在1000℃的高温之下大部分金属都会被融化,比如银的熔点为961℃,铝的熔点为660℃,锌的熔点为420℃,锂的熔点只有180℃,1200多摄氏度的高温,就连金和铜都会被融化,一些铸铁的熔点也只在1200摄氏度左右,那么既然大气层中热层的温度如此之高,我们人类发射的各种航天器以及载人飞船等,又如何能突破这一层面进入太空呢?

其实我们不能用地球上表面大气层中的温度来衡量地球热层的温度,因为大气层底部的气态分子非常的浓密,也就是说气体密度非常大,但是在大气层的热层,气体的密度就非常稀薄了,所以虽然这里的温度很高,但是却并不可怕,如果有人在那个层面中呆上一会儿会觉得非常寒冷,体表感觉会是零下近百摄氏度的低温,没有体温保护措施的话时间长了还会被冻死的。



所以地球大气层中的热层虽然温度很高,但是由于气态分子非常稀薄,其携带的能量也并不多,不足以将进入这一层面的物体的形态改变,所以各种航天器和载人飞船等经过这一层面的时候就不会发生什么影响了。

其实太阳也有着类似地球大气层热层的这样一个层面,太阳表面的温度约5600℃,但是在距离太阳表面1-500万公里以上的高空,温度却增加到1-100万摄氏度,两个月前美国人发射的帕克太阳探测器将到距离太阳620万公里左右的区域去探测太阳风活动,那里的温度也会有几十万摄氏度,但是探测器靠向太阳一面的温度却只会达到1100℃左右,这也一样是由于那里的气态分子太稀薄了。



科普大世界


热层不热是大自然中一种奇异现象,主要是指在大气层的热层部分,温度可以达到1000~2000度,但却感到很寒冷的现象。

大气层热层是指地表85公里以上到800公里之间的一个层次,太阳辐射经过那里,会被那里的空气分子吸收掉全部的紫外线辐射,因此那里的粒子升温很快,温度可以达到2000度以上。

那里空气十分稀薄,且气压很低,如不穿宇航服,没有被冷死前,就会被憋死了。人们说那里会冻死人,谁也没试过,只不过是一个理论值和思想实验罢了。

但那里确确实实会冻死人。卫星资料显示,在650公里的高空,虽然那里的气温超过2000度,但卫星表面温度在太阳直射时只有33摄氏度,一到达地球的阴影区,就会迅速下降到-86摄氏度,那肯定是会冻死人的。

为什么会出现这种奇异的现象呢?这得从温度与热量的不同来解释。

温度是粒子运动的结果,粒子运动速度越快,温度就越高;而热量却要看粒子的多少,运动的粒子浓度越大越密集,所产生的热量就越大。因此温度与粒子数量无关,但热量就与粒子的数量密度关系就密切了。

因此物质的密度越大,热量的总量就会越大。比如人们烤火,火有几百度,离得很近也不会觉得很烫人,但如果把手伸到开水中,却很快被烫伤。这就是水的密度比空气大很多的缘故,密度大的物质热量就更大。

人们感觉热和冷,主要是热量的感受,而不是温度的感受。

大气层热层的空气已经异常稀薄,到了120公里以上连声波都无法传送了,到了300公里的高空,空气只有地面的千亿分之一了,再往上就更稀薄了。

这样虽然太阳紫外线辐射都被这里的粒子所吸收,单个粒子的温度很高了,但热容量总量却非常小,升高1摄氏度的能量需求,还不到海平面的亿分之一。

那里的温度达到2000多度,看起来很吓人,可以炼钢炼铁了,但那里的空气分子太稀薄了,别说炼钢炼铁,连高速运行的卫星都很难撞到。

有人测算过卫星运行在热层撞击温度很高的空气分子,每平方厘米所得到的热量,要把1克水温度升高1度,需要28个小时。

这就是在热层虽然高温,却会冻死人的原因所在。

不信谁去试试,能活着回来就给5毛钱大奖,哈哈~

时空通讯观点,欢迎点评讨论。


时空通讯


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


一般人第一次听到一千度还能够冻死人,肯定会觉得不可思议,甚至是感觉荒谬。



其实,一千度真的可以冻死人!在距离地面约800公里的地球热层,这里的气体温度就高达一千度,但是如果有人待在这个地方,照样冻成冰块。为什么会有这么神奇的现象呢?



首先我们需要明白一个问题,就是温度和热量的关系。物理学中有个关系式:

Q=CmT=CpVT

Q是热量,C是空气分子的比热(常数),m是质量,T是温度,p是物质的密度,V是体积。

也就是说,物质所具有的热量和其质量以及温度呈正比。地球热层中,虽然温度为1000℃,比较高。但是由于空气实在太稀薄,几乎近似于真空,所以密度p极小,故而pT相乘几乎为0。也就是说,热层单位体积内热量几乎为0,人在这么低的热量环境中肯定要冻成冰。



简而言之就是温度不等于热量,温度高不等于热量高。


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