Förklara varför ISS inte smälter i termosfären?

Diskutera allmänt om vetenskap, pseudovetenskap och folkbildning, t.ex. vetenskapsteori eller forskningspolitik.
kepricorns3
Inlägg: 1
Blev medlem: fre 28 aug 2020, 18:52

Förklara varför ISS inte smälter i termosfären?

Inlägg av kepricorns3 » fre 28 aug 2020, 19:00

Termosfären är ett lager av jordens atmosfär. Termosfären är direkt ovanför mesosfären och under exosfären. Det sträcker sig från cirka 90 km (56 miles) till mellan 500 och 1000 km (311 till 621 miles) över vår planet.

ISS kretsar i en höjd av 408 km

Temperaturer i den övre termosfären kan variera från cirka 500 ° C (932 ° F) till 2 000 ° C (3,632 ° F) eller högre. Gränsen mellan termosfären och exosfären ovanför den kallas termopausen. Längst ner i termosfären är mesopausen, gränsen mellan termosfären och mesosfären nedan.

ISS huvudsakliga yttre material är aluminium, för att vara mer exakt, 2219-T6 aluminiumlegering. Smältpunkten för detta material är 543 ° C

som ni ser är detta knappt över till och med minimitemperaturen för termosfären och skulle inte överleva i temperaturer upp till 2000 ° C.

Genom enkel logik. ISS bör vara en pöl med flytande metall. Förklara hur ISS på ett magiskt sätt trotsar grundläggande kemi.

Användarvisningsbild
micke.d
Forummoderator
Inlägg: 13426
Blev medlem: tis 05 jan 2010, 19:02
Ort: Ultima Thule

Re: Förklara varför ISS inte smälter i termosfären?

Inlägg av micke.d » fre 28 aug 2020, 19:10

På den höjden är atmosfären väldigt, väldigt tunn. Det är få molekyler. Så även om de få molekyler som finns rör sig fort (vilket de gör om temperaturen är hög) så överför de mycket lite energi till ISS. Så försvinnande lite att det är försumbart i jämförelse med exempelvis solstrålningen.
Hädanefter kallar jag dem Daesh.

Användarvisningsbild
Procentaren
Inlägg: 1439
Blev medlem: sön 30 dec 2007, 11:54
Ort: Skåne

Re: Förklara varför ISS inte smälter i termosfären?

Inlägg av Procentaren » lör 29 aug 2020, 13:40

Man kan dra en parallell med att sticka in handen i en ugn som håller 250 grader. Det går bra att hålla den där några sekunder utan att bränna sig.
Men försöker man doppa handen i en gryta med kokande vatten som bara håller 100 grader, så blir man skållad.
Det handlar om mängden värmeenergi som överförs. Varm luft innehåller inte så mycket energi.

I en varmluftsugn får man vara lite snabbare för att inte bränna sig. Det beror väl på att det hela blåser ny varm luft.

Användarvisningsbild
skunkjobb
Inlägg: 1009
Blev medlem: sön 12 sep 2010, 16:01

Re: Förklara varför ISS inte smälter i termosfären?

Inlägg av skunkjobb » lör 29 aug 2020, 14:44

kepricorns3 skrev:
fre 28 aug 2020, 19:00
[bla bla bla] Genom enkel logik.
Inte genom enkel logik, inte genom logik av svårare slag heller utan enbart genom okunskap.
kepricorns3 skrev:
fre 28 aug 2020, 19:00
ISS bör vara en pöl med flytande metall.
Nej det varken bör den vara eller är. Till saken hör också att om ISS skulle smälta så skulle det inte bildas en pöl utan en sfär. Tänk på hur vatten formar sig till ett klot när man sprutar ut det i tyngdlöshet inne i en rymdfarkost.
kepricorns3 skrev:
fre 28 aug 2020, 19:00
Förklara hur ISS på ett magiskt sätt trotsar grundläggande kemi.
Ämnenas aggregationstillstånd tillhör snarare fysiken än kemin och det finns ingenting som ens påminner om magi för en som åtminstone har grundläggande kunskaper i fysik.

Temperaturen är ett mått på medelhastigheten hos gasmolekylerna men är det så in i helsike glest mellan dem som det är i termosfären så kommer de att överföra försumbar termisk effekt oavsett hur hög eller låg deras hastighet (och därmed temperatur) är. Det är nära nog meningslöst att tala om temperatur i vardaglig mening för termosfären, du får en bättre förståelse för hur det är om du bara glömmer de fåtalet molekyler som far runt där uppe och betraktar det som perfekt vakuum istället. Liknelsen med hur det känns att hålla handen i luft med 250 °C jämfört med vatten med lägre temperatur är bra, fortsätt det spåret och tänk hur det vore med ett medium som är tusentals gånger tunnare än luften är här vid havsytan. Hur tror du det skulle kännas? Inte mycket alls va?

Vid så extremt glest mellan molekylerna som det är i termosfären är strålning den helt dominerande vägen för värmeöverföring så bara glöm det där med gasens temperatur, den är inte överhuvudtaget intressant i sammanhanget.

Thermal
Inlägg: 504
Blev medlem: tor 17 maj 2007, 10:43
Ort: Marseille France
Kontakt:

Re: Förklara varför ISS inte smälter i termosfären?

Inlägg av Thermal » mån 31 aug 2020, 19:58

Gaser är kaotiska. Roterande molekyler flyger omkring i alla riktningar och kolliderar.

Efter ivrigt sökande på Wikipedia, lite kött på benen i detta sammanhang:

För luft och här nere på jorden är medelvärdet för de fria väglängden mellan kollisioner ca. 0,07 mikrometer och för hastigheten ca.1800 km/h.

I termosfären, 0,1 mbar, är medelvärdet för den fria väglängden mellan kollisioner av storleksordningen 1000 mikrometer och medelvärdet för hastigheten ca. 4000 km/h men detta värde torde varierar med en faktor 2 beroende på om termosfären är solbelyst eller inte.
En definition är per definition alltid korrekt. Frågan är om den är ändamålsenlig

Användarvisningsbild
skunkjobb
Inlägg: 1009
Blev medlem: sön 12 sep 2010, 16:01

Re: Förklara varför ISS inte smälter i termosfären?

Inlägg av skunkjobb » tis 01 sep 2020, 08:29

Thermal skrev:
mån 31 aug 2020, 19:58
Gaser är kaotiska. Roterande molekyler flyger omkring i alla riktningar och kolliderar.

Efter ivrigt sökande på Wikipedia, lite kött på benen i detta sammanhang:

För luft och här nere på jorden är medelvärdet för de fria väglängden mellan kollisioner ca. 0,07 mikrometer och för hastigheten ca.1800 km/h.

I termosfären, 0,1 mbar, är medelvärdet för den fria väglängden mellan kollisioner av storleksordningen 1000 mikrometer och medelvärdet för hastigheten ca. 4000 km/h men detta värde torde varierar med en faktor 2 beroende på om termosfären är solbelyst eller inte.
Det där med 0,1 mbar låter för mycket även för termosfärens nedersta regioner. Jag har inte hittat många bra källor gällande trycket i termosfären men här är åtminstone en http://www.sciencescene.com/Environment ... sphere.htm

I texten nämns inte trycket i termosfären men i gränslandet mellan underliggande lager och termosfären "The average height of the mesopause is about 85 km (53 miles), where the atmosphere again becomes isothermal. This is around the 0.005 mb (0.0005 kPa) pressure level. Above the mesosphere is the thermosphere."

Figuren högst upp på sidan visar 0,001 mbar en bit upp i termosfären och ISS likväl som de flesta satelliter i låg omloppsbana ligger på 3-4 gånger högre höjd än vad som visas där.

Användarvisningsbild
Procentaren
Inlägg: 1439
Blev medlem: sön 30 dec 2007, 11:54
Ort: Skåne

Re: Förklara varför ISS inte smälter i termosfären?

Inlägg av Procentaren » tis 01 sep 2020, 09:01

Hur gör man för att mäta temperaturen på de här höjderna ?
Man kan knappast skicka upp en termometer och läsa av den.

Användarvisningsbild
Johannes
Inlägg: 4516
Blev medlem: tis 30 nov 2004, 14:31

Re: Förklara varför ISS inte smälter i termosfären?

Inlägg av Johannes » tis 01 sep 2020, 09:18

En termometer i termosfären kommer nästan vara i strålningsjämvikt med omgivningen, och visar därför mycket kalla temperaturer på skuggsidan och mycket höga temperaturer i solen.

För att mäta temperaturen hos gasmolekylerna i termosfären används indirekta metoder. Exempelvis kan man mäta dopplerskiftet hos radarsignaler mot laddade partiklar i termosfären, eller med spektroskopiska metoder för neutrala molekyler.

Thermal
Inlägg: 504
Blev medlem: tor 17 maj 2007, 10:43
Ort: Marseille France
Kontakt:

Re: Förklara varför ISS inte smälter i termosfären?

Inlägg av Thermal » tis 01 sep 2020, 19:14

skunkjobb skrev:
tis 01 sep 2020, 08:29
Det där med 0,1 mbar låter för mycket även för termosfärens nedersta regioner. Jag har inte hittat många bra källor gällande trycket i termosfären men här är åtminstone en http://www.sciencescene.com/Environment ... sphere.htm

I texten nämns inte trycket i termosfären men i gränslandet mellan underliggande lager och termosfären "The average height of the mesopause is about 85 km (53 miles), where the atmosphere again becomes isothermal. This is around the 0.005 mb (0.0005 kPa) pressure level. Above the mesosphere is the thermosphere."

Figuren högst upp på sidan visar 0,001 mbar en bit upp i termosfären och ISS likväl som de flesta satelliter i låg omloppsbana ligger på 3-4 gånger högre höjd än vad som visas där.
Fel av mig. Här finns en lista för den fria väglängden vid olika tryck
https://en.wikipedia.org/wiki/Mean_free_path

Trycket torde motsvara High Vacum 10E-3 – 10E-7 mbar och då varierar den fria väglängden mellan 10 cm och l km. Hastigheten beror av temperaturen så där blir det ingen skillnad.
En definition är per definition alltid korrekt. Frågan är om den är ändamålsenlig

Skriv svar