Stel je verblijft in de ruimte (3K), hoe lang duurt het voordat je temperatuur beneden de 32 graden komt?

Goeie vraag!
Zoals je wellicht weet, in de ruimte is er geen lucht, dus je verliest warmte door twee mechanismen: radiatie (in de vorm van infraroodstraling) en evaporatie (vanwege de vacuüm in de ruimte ga je razendsnel uitdrogen, en voor elk gram water dat verdampt verlies je ca. 540 cal)

Je kan berekenen in deze 2 gevallen ongeveer hoe snel zou je afkoelen.

1) In de ruimte:
Voor het gemak ga ik er vanuit dat je niet uitdroogt in de ruimte (anders ga je toch dood), en dat je staat in de schaduw (anders krijg je warmte van de zon)
Warmte transmissie door radiatie vind plaats conform de wet van Stefan-Boltzmann:
Φ = ε∙σ∙(T-Tc)
Waarbij:
Φ = gestraalde energie (in watt per m²)
σ = constante van Stefan-Boltzmann
ε = emissiviteit van het voorwerp, met een waarde tussen 0 en 1 (voor je huid is dat 0,98)
T-Tc = verschil in temperatuur tussen de omgeving en het voorwerp, beide tot de 4e macht.

Ik heb het voor je berekend, en ik kom tot een emissie van 1000 watt (ca. 200 cal/seconde)
De basale metabolisme van je lichaam levert 90 watt, dus je zou toch aardig snel afkoelen!

2) In je kamertje op -15°C:
Hier verlies je warmte door radiatie, evaporatie én door conductie en convectie, omdat de lucht warmte aftrekt en kan bewegen. Voor het gemak ga ik er van uit dat je geen warmte verliest door verdamping (op zo'n lage temperatuur en zonder wind is dat heel weinig), en dat er geen wind waait.
Door radiatie (zie formule boven) verlies je ongeveer 500 watt
Warmteverlies door conductie kan je berekenen met de volgende formule:
Q = A∙k∙∆T/d
Waarbij:
Q = warmteverlies
A = oppervlakte van je huid (voor een mens ca. 2 m²)
k = thermische conductiviteit van lucht
∆T = temperatuur verschil tussen huid en lucht
d = afstand (in dit geval, met windstilte, neem ik aan dat de lucht is op -15°C op 5 cm afstand van je huid)

Ik heb ook dit voor je berekend, en dat levert 47 extra watt die je moet optellen bij de 500 watt die je verliest via radiatie.

Dus in dit geval zou je toch sneller afkoelen (bijna 2× zo snel) in de ruimte.

Maar als in je kamer een beetje wind waait (je laat een raam en de deur open), en omdat je toch naakt staat ga je veel sneller warmte verliezen door verdamping en conductie. Ik heb dat niet berekend, maar neem van mij aan dat als je bloot staat en het waait hard genoeg, dan zal je toch veel sneller afkoelen in een kamer op -15°C.