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  铁的辐射系数(或黑度)随着球面温度、氧化度、抛光度有着很大变化,如果我们假设这个铁球是严重生锈的粗糙表面,1000℃下,这个铁球可近似按照黑体辐射处理,

  1000℃的铁球表面,温度远远超过水的临界温度,所以无论多深的海水,铁球表面的海水都会处于沸腾状态。所以铁球的换热系数会远远大于自然对流换热系数。但由于并不是整个海水在沸腾,所以换热系数又会低于沸腾状态,从而介于1000~2000W/(m^2·K)之间。

  太阳每隔1.1亿年,光度就会增加1%。随着太阳变热,地球上的海水一开始并不会完全被蒸发。因为,地球同样处在一个热平衡状态,地表温度升高,它的热辐射也会增强,从而向宇宙中释放更多的热量。

  虽然随着地球温度升高,空气中的水蒸气变多,温室效应增强,但只要还在植被调节的阈值范围,地球上的水资源,依旧会处在一个循环状态。

  天文学家预测的是,大约在11亿年以后,太阳光度增加10%,随着地球上就会形成不可逆的温室效应,从而最终让海水蒸发殆尽。

  海洋平均深度3688m,太平洋平均深度3970m,深水水域大多超过5000m,超深渊地带可超过6000m。马里亚纳海沟的边缘深度6000m,最深深度11000m。

  正常情况下,铁的密度为7.8g/cm3,而地心密度为13g/cm3,如果考虑下沉,这个铁球至少会沉入地幔深处,甚至接近地核的位置。

  如果这个理想铁球的密度不变,且一直维持球体的状态,才可能存在一部分在地球的浅层。深层部位,则可能把整个地核都挤压得变形。

  如果考虑重力势能的转化,产生的庞大能量,也注意撕裂地球,导致海水流入地缝。这样就会很快的导致海水被蒸发殆尽。

  高浓度的水蒸气,造成严重失衡的温室效应,地球对外辐射的热量越来越低,内部积热越来越高,最终导致海水逐渐蒸发。

  此时,水蒸气的浓度会存在一个上限制,地球会变成一个有着浓密水蒸气大气的行星,热量随着大气外层的热辐射以及水蒸气的散失,建立一个暂时的平衡。

  随着海水完全蒸发殆尽之后,大气浓度依旧不会降低,因为虽然水蒸气最终消失了,但碳酸盐在数亿年的时间,已经分解并释放了大量二氧化碳。

  一般来讲铁球表面积越大,铁球表面水的流速越高,进入太平洋的热量就越高,你所期待的变化就越大。

  地球核心本来就是一个熔融状态的金属球好不好!体积至少过百千米级别。温度在5000-6000摄氏度左右。

  不会,因为它会在高温和高密度的共同作用下,从海底向下熔穿沉积物和岩石,不断向地球深处沉降,直到下降到温度高于1540度的地幔中上部以后,自身熔化消失,混入地幔。

  那就继续瞎答吧。跟地球的体量比起来,一颗正常大小的铁球只要不是特别丧心病狂的温度(比如下面这个问题的铁块),它输出的热量还是不够地球塞牙缝的。

  也就是兆瓦级别的输出,换算成生活中大家更熟悉的单位制,相当于每秒钟传递0.3度电等价的热量。输出给太平洋是不够看。

  能不能算得再给力点呢?不妨假定丢在海水里的这个铁球跟海水的热量交换贼刺溜快,且暂时没有点出维持恒温这个属性点,它的温度能在1秒内降至跟海水温度相等,咱就估摸着说它能一口气直降1000 \text{ }^\circ\text{C}吧。依然按铁球质量20 \text{ kg}来算,查了下铁的比热容略小于500 \text{ J} \text{ }^\circ\text{C}^{-1} \text{ kg}^{-1},咱就凑个整来算。如此,这1秒内,铁球传递给海水的热量为:

  我们再给铁球补上能够维持1000 \text{ }^\circ\text{C}这个属性点,继续狂野地设定它能持续以相同的功率传递热量至海水,那它的输出功率即为:

  呵,比刚才只大出了一个数量级,没有白忙活。那么10^7 \text { W}看起来够大吗?呃,拿个太阳的辐射强度出来跟它比都有点欺负人了。地球表面理论上能接收到太阳的辐射强度(每平方米的面积上接受到的辐射功率)约为1400 \text{ W m}^{-2},整个地球表面的总辐射功率大致在10^{17} \text{ W}的数量级,比这铁球大了整整10个数量级!虽说太阳的辐射只有一小部分转化成热量,但比这个铁球还是强出好几个档的。太平洋说,这我都顶得住,你区区10^7 \text { W}算个啥?

  就算拿民用发电站的输出功率来比较,单机容量稍微强一点的发电机组都可以轻松达到10^7 \text { W}这个功率的数量级。所以问题就好比,我们在什么地方多安装了一台发电机组,然后去问这会不会影响到全球气候,就有点杞人忧天了。这个铁球对局部的水域也许能有点影响,但整个太平洋?这铁球大概让题主有点大失所望了吧,太平洋的水那可是相当深的!

  你说要是个铁珠子,那就是一丁点儿影响没有,如果是个珠穆朗玛峰那么大的大铁蛋儿,那肯定有影响,周边直接淹了不说,巨大的蒸发量给全球带来大量雨水导致各处水涝,基本上也就是相当于诺亚做好方舟那次的样子吧。洗涤一切罪恶。

  但如果你要说是一个直径几米、几十米,哪怕几百米的一个铁球扔进去,不能说一点影响没有,但也就是一点儿影响吧。

  为啥呢。因为1000度的铁球放水里会在它周围因为极速蒸发而形成气垫,从而阻止热传导,使蒸发速度急剧变慢,效率大幅下降,所以实际上的蒸发效果比想象中那是差老远了,也就是个100多度的水蒸气球蒸发的等效效果,再高点,也搞不了多少。这个叫莱顿弗罗斯特现象。

  这个现象现在还用在液体火箭发动机上,利用这个现象来保护火箭喷嘴不会温度过高而很快损坏。你想想火箭喷焰那多高地温度,真要就那么接触着,啥都麻溜的就化了。

  又比如说踏火节,也是利用这个现像,把脚蘸水打湿,只要不过长时间停留在火炭上面,脚就不会受伤。

  随便放个自然现象,其释放的能量分分钟就抵这个铁球千百年了。比如今年初发生的汤加海底火山爆发。

  太平洋在十几亿到三十亿年后就会因为太阳的输出上升而蒸发干净(0387),地球要么在数十亿年后被太阳摧毁,要么在百亿年内被各种天体事件摧毁,要么在 1e+30 到 1e+33 年内掉进银河系中心黑洞。这些都和题目里的铁球造成的效应无关。

  太平洋从铁球上吸取的热量最终以热辐射的形式散入太空,这种能流量对太平洋整体的影响微不足道,但不是没有影响。在这个过程中,该第一类永动机提供的热力学自由能可以被周围的一些生物利用。

  不考虑铁球会被化学反应搞废之类问题,你可以期待它在太阳烤干太平洋的最后阶段蒸干周围的水,算是为这个过程做了一点微不足道的贡献。

  如果你的铁球只是普通大小的话…,这个实验就好比把一个热得快插海里。虽然,物理意义上这是一个神奇的热得快…但是,对地球的影响实在太小。

  当然了,如果你的无数年,是指无穷长时间…就比较有趣了…宇宙的能量不再守恒,总能量加大,会有收缩趋势。但宇宙收缩到一定程度后,温度会升高…当铁球的附近的温度高于1000℃,铁会开始吸热…宇宙能量降低,引力降低,宇宙又开始膨胀了…

  不过,人类在宇宙演化领域的物理知识,本身就不靠谱…另外假设一个违反如今人类对物理规律的认识的物体存在,在用人类认识的物理规律去分析…逻辑上就是不可能的。

  加热面积足够大,过热度也足够高,接触的海水必然会沸腾,烧开太平洋这169800000×1000000×4028=6839544×10^11立方米的水,也不是不可能。

  这么好的东西,一定会被人挖走的,这就是永动机的核心部件啊,能源源不断产生能量。用蒸汽推动轮机发电,火电站稍微改造一下就能用的清洁能源。

点击次数:   更新时间: 2024-04-02 10:29:28   【打印此页】   【关闭