Refrigeradores de sublimación Apollo Suit

¿Debería haber una columna de vapor visible del enfriador de sublimación de los astronautas del Apolo en los videos lunares de EVA?

Mire a su alrededor y no verá agua en el aire aunque haya mucha. Ves nubes porque el agua forma gotas lo suficientemente grandes como para dispersar la luz.
El vapor de agua pura es invisible. Si hay pequeñas gotas de agua líquida dentro del vapor, verá la neblina causada por las gotas, pero no verá el vapor de agua en sí.

Respuestas (1)

Wikipedia dice :

Como ejemplo, durante el primer EVA del comandante del Apolo 12 (de 3 horas, 44 minutos), se sublimaron 4,75 lb de agua de alimentación, y esto disipó 894,4 Btu/hr.

Eso es 2,154 kg de agua en 224 minutos, o 10 g/min, o 0,16 g/s.

El vapor de agua es invisible a simple vista ( 2 , 3 ). Lo que ve, por ejemplo, cuando el agua hierve no es el vapor de agua en sí mismo, son pequeñas gotas de agua líquida (niebla, neblina, vapor) que están suspendidas en el aire y transportadas por el flujo de aire.

Con tan poca masa que escapa de los trajes, esas gotas no se forman en una cantidad sustancial y no hay aire que pueda transportarlas. Por lo tanto, no hay nada que ver.

0,16 g/s son aproximadamente tres gotas pequeñas (una gota, como se usa en medicina, para goteros o gotas estomacales es de 0,05 ml). Deje caer tres gotas por segundo en una estufa caliente y vea si puede detectar el vapor...
Tiene sentido para mi. Tenía la impresión de que el vapor se condensaría inmediatamente en el vacío del espacio y se congelaría. Estaba pensando que se deberían formar cristales y caer al suelo.
Cuando los astronautas se mean durante una misión y expulsan el resultado al espacio, hierve violentamente. Luego, el vapor pasa inmediatamente al estado sólido (un proceso conocido como desublimación), y terminas con una nube de cristales muy finos de orina congelada.
@TimFinch La orina se expulsa en forma líquida, no en forma gaseosa, y es mucho, mucho más: si observa la Tabla 1 en history.nasa.gov/SP-368/s6ch2.htm , aproximadamente 1-2 litros cada descarga. ... (el sistema de recolección tenía una capacidad máxima de 3L).
@Polygnome El punto que quiero decir es que el vapor o el vapor no pueden existir en el vacío del espacio. Si algo fuera visible, serían cristales de hielo. Entiendo que el caudal es pequeño, pero creo que es artificialmente pequeño. Creo que el calor de radiación de la luz solar directa y el calor de conducción de los pies más el calor corporal requerirían un caudal mucho mayor que el indicado. No creo que puedan transportar suficiente agua para una misión de 3 horas bajo la luz solar directa. Esa es la opinión de un hombre.
@Tim Finch El vapor de agua puede existir en el vacío del espacio. Un motor de cohete que funciona con hidrógeno líquido y oxígeno expulsa vapor de agua caliente. Pero cualquier gas expulsado al vacío del espacio se extenderá hasta que haya una gran distancia entre una molécula de gas y la siguiente. Esto es cierto para gases como el nitrógeno y el helio, pero también para el vapor de agua. Debes considerar la energía que es necesaria para vaporizar el agua. Para el agua se necesitan 2257 kJ/kg, con 2.154 kg de agua en 224 minutos, esto es una potencia calorífica de 361 W. La luz solar directa no calienta mucho debido a la superficie blanca.
@TimFinch: una pequeña aclaración sobre lo que dijo Uwe: el gráfico de cambio de fase del agua hace bastante "gimnasia" para presiones por debajo de 0,01 bar, y mientras que el hielo es mucho más probable a ~ 0,001 bar y menos, tenga en cuenta la pequeña diferencia de presión ¡eso es! Pasar de 0,01 bar a 0,001 bar es igual de "vigoroso" que pasar de 1,01 bar a (1010hPa) a 1,001 bar (1001hPa), ni siquiera una brisa perceptible. Lo que significa que la dispersión (caída) de la presión no es instantánea; una sola "soplo" de vapor a ~0,05 bar (¡por encima del punto triple!) puede permanecer durante minutos antes de que su presión caiga al "vacío".
@SF. Me confunde por qué usas una presión positiva en el vacío del espacio. Esperaría que el vacío del espacio fuera un número negativo y tengo que creer que el agua no podría existir en forma líquida. Creo que la transformación de agua a hielo sería instantánea. De hecho, creo que el intercambiador de calor debería congelarse con una capa de hielo después de unos minutos.
@TimFinch: el vacío del espacio es 0. [muy poco]. La atmósfera al nivel del mar es de ~1 bar. No existe tal cosa como la presión negativa. Hay una escala que está compensada por 1 barra (por ejemplo, Psi-guage) que se usa en tecnología, pero rara vez es útil en aplicaciones espaciales.
@TimFinch para presión absoluta no hay presión negativa. El mejor vacío se define como presión cero y no podría haber una presión más baja que un vacío perfecto. La presión diferencial es una cosa diferente, es la diferencia de presión entre dos recipientes. Cada recipiente tiene una presión absoluta positiva o cero, pero la presión diferencial puede ser positiva o negativa. En el sistema de aire acondicionado, la presión en diferentes puntos del sistema puede ser mayor o menor que la presión del aire fuera del edificio. En este caso pequeños valores de presión diferencial, pos. o neg. tiene sentido
Rangos de vacío Presión (Pa) Vacío bajo 1x105 a 3x103 Vacío medio 3x103 a 1x10-1 Vacío alto 1x10-1 a 1x10-7 Vacío ultra alto 1x10-7 a 1x10-10 Vacío extremadamente alto 1x10-10 Vacío perfecto 0 Espacio exterior 1x10- 4 a < 3x10-15
Todavía creo que la sublimación congelaría el intercambiador de calor y lo dejaría inservible después de unos minutos de funcionamiento.
@TimFinch Los diminutos orificios del intercambiador de calor están llenos de hielo, pero por sublimación este hielo se convierte en vapor. Si todo el hielo de un agujero se sublima, una pequeña gota de agua llena el agujero y se vuelve hielo nuevamente. La placa del intercambiador de calor no es inútil cuando todos los agujeros están llenos de hielo, esa es la operación normal para evitar la pérdida de demasiada agua.
@TimFinch, los diferentes valores de presión de vacío en Pascal que mencionaste son todos positivos, solo las potencias de diez son negativas. No hay valores de presión negativa enumerados, solo valores pequeños y muy pequeños.
Corrígeme si me equivoco, pero tenía la impresión de que la sublimación era el proceso de extraer el calor latente de vaporización del agua líquida. Una vez que el exterior del intercambiador de calor estaba cubierto con hielo, el hielo actuaría como una barrera térmica para una mayor transferencia de calor por sublimación. ¿Interpreté mal esto?
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