Wesen im Vakuum

[Zerwas]

Lasst mal Chemikerchen dran.
Fangen wir an mit der Temperatur.
Die reziproke Temperatur ist definiert als (dS/dU) bei konstantem Druck.
Da es im "Vakuum" nicht viele Teilchen gibt, ist die Entropie auch nur sehr gering. Das heisst, mit kleinen Wärmemengen können wir viel Entropie erzeugen. Also herrscht im Weltraum eine sehr niedrige Temperatur. Laut Wikipedia irgendwas wie 2,7K.
So. Nun zu den Metallen. Bei so geringen Temperaturen können sie entweder fest oder gasförmig vorliegen. Den Dampfdruck kann man auch exakt berechnen, wenn man das möchte. Das muss man aber gar nicht. Die Formel sieht so ähnlich aus wie Dampfdruck = Gesamtdruck * (irgendein Exponentialterm zwischen 0 und 1, der abhängig von Temperatur und Verdampfungsenthalpie ist). Bei niedrigen Temperaturen wird dieser Term sehr klein. Wenn man die Druckabhängigkeit der Verdampfungsenthalpie ausser Acht lässt (was ich jetzt mal tue, weil ich nicht so viel Zeit habe), ergibt sich ein p/p0- Verhältnis, das mit dem bei Normaldruck und einer gleichmassen niedrigen Temperatur vergleichbar ist.
Der Dampfdruck von Festkörpern ist im Vakuum also nur geringfügig höher als bei normalem Druck. Also werden Festkörper wohl eher fest als gasförmig vorliegen, wenn man nur dieses betrachtet.
Allerdings liegen Dampf und Festkörper natürlich im Gleichgewicht vor. Aus Entropiegründen wird sich der Dampf ausbreiten, d.h. vom Metall wegbewegen. Also können wir sagen, dass sich um das Metall herum kein Dampf befindet. Also liegt das Gleichgewicht für die Verdampfung paktisch komplett auf der Seite des Dampfes.
Das heisst ganz konkret: Metalle würden wohl im Weltraum erstmal als Festkörper vorliegen und dann unendlich langsam verdampfen. So nach ein paar hundert bis tausend oder gar millionen Jahren oder so wird wohl ein Stein verdampft sein, wenn er nicht vorher irgendwann mal auf einen Planeten gestürzt ist.
So. Rotglühende Metalle wird man im Weltraumvakuum niemals beobachten wegen der niedrigen Temperatur. Die sieht man, wenn das Spaceshuttle oder wie man das nennt, in die Atmosphäre eintritt, wo ja nun aufgrund der Präsenz von Gasteilchen erstens eine andere Temperatur herrscht und es zweitens durch die Präsenz von Gasteilchen Reibung etc. gibt. Wenn ich den zweiten Fall auch noch diskutieren soll, gerne, aber später D:
*los muss*

[Dhan]

Und wenn ich das Ding mit nem Laser beballere? Oder wenn ichs in nem Shuttle rotglühend mache und dann die Klappe vom Shuttle öffne?

Und was genau passiert jetz mit Menschen?

[Zerwas]

Was passiert, wenn du das Teil vorher erhitzt und dann rauswirft, kann ich dir so auf die Schnelle nicht sagen, das müsste ich ausrechnen.
Theoretisch kann das Metall die Wärme nur als Strahlung abgeben, da ein Vakuum (starker Unterdruck) so ziemlich der beste Isolator ist, den es gibt. Also müsste das Teil ne ganze Weile heiss bleiben, denk ich. Kann aber auch sein, dass ich mich irre. Mit so extremen Bedingungen habe ich mich noch nie auseinandergesetzt, damit haben wir hier auf der Erde eher selten zu tun...
Frag mich am Wochenende nochmal, ich muss noch Hausaufgaben machen
Zum Menschen: Also, ein Mensch besteht ja zu so ca. 60% aus Flüsigkeiten. Da sich die Flüssigkeiten im Vakuum nicht so schnell abkühlen können (Wie auch?), behalten sie erstmal ihre recht hohe Temperatur von 37 Grad und haben einen dementsprechend hohen Dampfdruck. Wenn der Dampfdruck den Aussendruck überschreitet (was er garantiert tut), fangen sie an zu kochen und zu verdampfen. Das heisst, du platzt, weil die Gase wesentlich höhere Volumina einnehmen als die Flüssigkeiten. Und dann irgendwann würde das ganze Zeug wohl gefrieren und dann, äh.... keine Ahnung.
Ich würde ja sagen: Flieg hoch, probiers aus
Aber ich nehme an, so viel Geld hast du nicht..

[Dhan]

Humm ich hab flüssig bei mir rumliegen 100 Euro, reicht dat für ne alte russische Rakete?

Das Platzen würde recht schnell verlaufen, oder? Sagen wir z.B., jemand öffnet seinen Raumhelm (mal angenommen das ginge, ich denk mal, die sind gegen das Öffnen im Vakuum vehement gesichert), der würde dann regelrecht explodieren, eine rote Flut von Innereien wie Wasser aus einem Wasserhahn?

Was passiert, wenn eine Raumstation ein Loch hat bzw wie schnell dauerts so ungefähr, bis alles rausgesogen ist, länger als eine Sekunde?

[Zerwas]

Also, das Platzen würde auf jeden Fall recht schnell verlaufen, auf den zweiten Teil der Frage gehe ich mal demonstrativ nicht ein, das ist mir zu eklig D:
Zur zweiten Frage: Hm.... das kann man auch ausrechnen. Das hängt ganz stark von der Grösse des Loches ab. Bei so einem kleinen Loch können ja nicht so viele Moleküle auf einmal durch und dementsprechend lange dauert es dann auch, bis sich die Drücke angeglichen haben. Auf jeden Fall länger als eine Sekunde

[Strato]

Lustiges Thema, so aus dem Alltagsleben ^^

Also die Flüssigkeiten sind nicht so das Problem, und explodieren würde man deswegen auch nicht. Zumindest nicht, solange das Blut in Bewegung ist.

Das Problem ist eher der Luftdruck in der Lunge. Der ist ziemlich hoch und würde dem Außendruck angeglichen, d.h. die Luft strömt schnell raus, und in der Lunge bleibt so wenig zurück, dass einem ziemlich schnell die Puste ausgeht und man nur ca. 10 Sekunden bei Bewusstsein bleibt.

Man könnte jetzt auf die schlaue Idee kommen, sich die Nase zuzuhalten, aber der Druck in der Lunge ist wie gesagt sehr hoch, und ohne jetzt auf die unappetitlichen Einzelheiten einzugehen... es wäre keine gute Idee


Das Stück Metall würde sehr langsam abkühlen. Die Temperatur von ca. -270°C bezieht sich nicht auf den Weltraum selbst (der hat keine Temperatur, ist ja nur Raum), sondern auf die Hintergrundstrahlung. Und die paar Atome, die das Metall abbekommt, werden es nicht sonderlich stark abkühlen, so dass es quasi die ganze Hitze abstrahlen muss, was eben noch viel langsamer geht, als wenn es an der Luft liegt.
(aus dem gleichen Grund wird ein Mensch im Vakuum nicht erfrieren, zumindest nicht bevor er erstickt ^^)


Für mehr Details zum Thema "Mensch vs Vakuum", aber auf Englisch:
http://www.sff.net/people/Geoffrey.Landis/vacuum.html

[Dhan]

Ah der Link is toll, genau sowat hat ich gesucht ^^
Man überlebt das anscheinend sogar für eine kurze Zeitdauer und kann gerettet werden o.O (wobei die plötzliche Dekompression anscheinend doch recht vernichtend ist, nicht aber das Vakuum selbst)