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【宇宙空间|太阳和地球之间的宇宙空间那么冷,热量是如何传递到地球的?】
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我们所处的恒星系 , 太阳作为绝对中心 , 它发光发热 , 给地球带来勃勃生机 。 地球生命主要能量来源就是太阳能 , 生产者通过光合作用把太阳能“固化”下来 , 转化为糖类 , 一部分供自己的有氧呼吸作用 , 还有一部分沿着食物链向上传递 。
可以说 , 没有太阳意味着没有地球生命 , 而地球和太阳的距离也恰好让地球上拥有生命 , 只能说一切都刚刚好 , 正是这些偶然性的集合才让地球上诞生生命 。
太阳的“燃烧”
太阳东升西落地球上昼夜交替四季轮回 , 作为一颗普通的黄矮星 , 根据它的质量太阳可以“燃烧”大约100亿年 , 最后随着演化将变成一颗白矮星 。 肉眼看上去太阳就是一颗大火球 , 但实际上它的发光发热并非真正意义上的燃烧 。
太阳内核处在进行剧烈的核聚变 , 这个核聚变是自发进行并且可控的 , 地球上目前对于核聚变反应的利用只有一个 , 那就是氢弹的爆炸 , 并且是不可控的 。 太阳每秒钟大约有6亿吨氢发生核聚变反应 , 最后生成5.95亿吨氦 , 在整个核聚变的过程中会损失500万吨质量 , 它们会按照爱因斯坦的质能方程最终转化为能量 。
太阳质量很大 , 按照这样的“燃烧”方式 , 太阳还能持续50亿年左右 。 太阳的核聚变只发生在内核处 , 因为只有在那个地方才能满足氢核聚变的压力和温度要求 。 核聚变的过程中会向外辐射伽马射线粒子 , 它在向外传递的过程中不断的和其它粒子交换碰撞 , 大约至少需要17万年的时间才能飞行到太阳表面 , 此后它将继续在深空中飞行 , 经历8分20秒的时间到达地球表面 。
热量的传递方式
关于热量的传递问题是独立的一门学科 , 对生产生活学习都有很重要的作用 。 我们对热量最直观的感受就是三九天寒冷彻骨 , 三伏天闷热潮湿 。 热量主要有三种不同的传递方式 , 虽然过程不同 , 但结果和目的都是相同的
1、热传导
这是热量最直接的传递方式 , 冬天的室外我们用手接触物体可以感受到寒冷彻骨 , 这就是热量的反向传递 , 只要有温度差的存在 , 热量就会传递 。 一般而言发生在固体之间通过接触方式的热量传递 , 才是真正意义上的热传导 , 例如金属类的热传导效果就要相对较好 。
2、热对流
这种方式的热传递主要发生在气体和液体之间 , 流体因为温度的不均匀性 , 在其内部产生不同的密度和压强 , 这会引发流体进行循环流动 , 这样热量将会均匀传递在流体的各个地方 。 最典型的就是大家烧热水 , 热量的传递方式主要是热对流 。
3、热辐射
最后一种热量的传递方式就是热辐射 , 它也是地球接受太阳能量的主要方式 。 热辐射和热传导、热对流之间主要的区别点之一就是不需要中间介质 , 也就是说热辐射可以在真空中传播 , 并且不会损失能量 。 任何温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射 , 人体同样可好热辐射 , 这也是热成像仪起作用的前提 。 并且温度越高辐射出的能量也就越大 , 例如太阳主要通过可见光和红外线传递热量 。
太阳的热辐射
地球绕太阳公转 , 两者之间平均距离是1.5亿公里 , 在近日点和远日点的时候轨道半径相差大约500万公里 。 在这1.5亿公里的范围内几乎接近于绝对真空 , 没有任何物质 , 太阳以电磁波的形式向外传递能量 , 科学家计算发现地球接收的太阳能 , 为太阳向宇宙空间中辐射能量的二十二亿分之一 。
并且根据随着地球的公转和自转 , 太阳直射点在南北回归线之间往复移动 , 太阳直射点位置是太阳热辐射能量最多的地方 , 因此温度最高 , 从太阳直射点向两极移动辐射能逐渐减减少 。分页标题#e#
当太阳辐射到达地球 , 一部分被大气层反射回太空 , 还有一部分被大气层吸收 , 以及直接穿透大气层被地面吸收 , 此后地面升温同样向外辐射能量 , 这些能量部分被大气层吸收 , 部分射向太空 。 因为有大气层的作用 , 实际上对于太阳辐射也起到了一个缓冲的作用 。 让太阳直射的时候不致于太热 , 而夜晚来临的时候不致于太冷 。
说到最后
实际上热辐射是宇宙中最常见的能量传递方式了 , 因为宇宙中恒星是能量的主要来源 , 都是通过发光发热的形式来向外辐射能量 , 它们穿过寒冷真空的宇宙空间 , 把光和热传递到需要它们的地方 。
文/科学黑洞 , 图片来源网络侵删 。

来源:(科学黑洞)
【】网址:/a/2021/0202/kd671517.html
标题:宇宙空间|太阳和地球之间的宇宙空间那么冷,热量是如何传递到地球的?