Tässä on miettiminen kysymys: Olisiko lasillinen vettä jäädyttää tai kiehua avaruudessa? Toisaalta saatat ajatella, että tila on hyvin kylmä, selvästi alle veden jäätymispiste. Toisaalta, tilaa on tyhjiö, joten voit odottaa alhainen paine aiheuttaisi veden kiehumisen höyryksi. Mikä tapahtuu ensin? Mikä on veden kiehumispiste tyhjössä joka tapauksessa?
Tärkeimmät takeaways: kiehuisi tai jäätykö vesi avaruudessa?
- Vesi kiehuu heti avaruudessa tai tyhjössä.
- Avaruudessa ei ole lämpötilaa, koska lämpötila on mitta molekyylin liikkeelle. Asti lasillisen vesilämpötila riippuu siitä, oliko se auringonvalossa, kosketuksessa toisen esineen kanssa vai kelluuko vapaasti pimeässä.
- Kun vesi höyrystyy tyhjiössä, höyry voi tiivistyä jääksi tai se voi jäädä kaasuksi.
- Muu neste, kuten veri ja virtsa, kiehuu heti ja höyrystyy tyhjiössä.
Virtsaa avaruudessa
Kuten käy ilmi, vastaus tähän kysymykseen on tiedossa. Kun astronautit virtsaavat avaruudessa ja vapauttavat sisällön, virtsa kiehuu nopeasti höyryksi, joka desublimoi välittömästi tai
kiteytyy suoraan kaasusta kiinteään faasiin pieniksi virtsakiteiksi. Virtsa ei ole täysin vettä, mutta luulet samalla tavalla tapahtuvan lasillisella vettä kuin astronautin jätteillä.Kuinka se toimii
Avaruus ei oikeastaan ole kylmä, koska lämpötila on mitta molekyylien liikkeelle. Jos sinulla ei ole ainetta, kuten tyhjiössä, sinulla ei ole lämpötila. Vesilasiin johdettu lämpö riippuu siitä, oliko se auringonvalossa, kosketuksissa toisen pinnan kanssa vai yksin pimeässä. Syvässä tilassa esineen lämpötila olisi noin -460 ° F tai 3 K, joka on erittäin kylmä. Toisaalta, kiillotettu alumiini täydessä auringonvalossa on tiedetty saavuttavan 850 ° F. Se on melko lämpötilaero!
Sillä ei kuitenkaan ole paljon merkitystä, kun paine on melkein tyhjiö. Ajattele vettä maan päällä. Vesi kiehuu helpommin vuorenhuipulla kuin merenpinnan tasolla. Itse asiassa voit juoda kupillisen kiehuvaa vettä joillain vuorilla eikä saada palovammoja! Laboratoriossa voit saada veden kiehumaan huoneenlämpötilassa yksinkertaisesti soveltamalla siihen osittaista tyhjiötä. Se mitä odotat tapahtuvan avaruudessa.
Katso vesi kiehuu huoneenlämpötilassa
Vaikka on käytännöllistä käydä avaruudessa nähdäksesi vesi kiehuu, voit nähdä vaikutuksen poistumatta kodin tai luokkahuoneen mukavuudesta. Tarvitset vain ruiskun ja veden. Voit hankkia ruiskun mistä tahansa apteekista (neulaa ei tarvita) tai myös monissa laboratorioissa.
- Ime ruiskuun pieni määrä vettä. Tarvitset vain tarpeeksi nähdäksesi sen - älä täytä ruiskua kokonaan.
- Aseta sormesi ruiskun aukon päälle sulkeaksesi sen. Jos olet huolissasi sormen loukkaantumisesta, voit peittää aukon muovipalalla.
- Vetämällä vettä vetämällä ruisku takaisin niin nopeasti kuin mahdollista. Näitkö veden kiehuvan?
Veden kiehumispiste tyhjiössä
Jopa tila ei ole absoluuttinen tyhjiö, vaikka se on melko lähellä. Tämä kartoittaa näyttää veden kiehumispisteet (lämpötilat) eri tyhjiötasoilla. Ensimmäinen arvo on merenpinnan tasolla ja sitten alenevissa paineissa.
| Lämpötila ° F | Lämpötila ° C | Paine (PSIA) |
| 212 | 100 | 14.696 |
| 122 | 50 | 1.788 |
| 32 | 0 | 0.088 |
| -60 | -51.11 | 0.00049 |
| -90 | -67.78 | 0.00005 |
Kiehumispiste ja kartoitus
Ilmanpaineen vaikutus kiehumiseen on tiedossa ja sitä on käytetty korkeuden mittaamiseen. Vuonna 1774 William Roy käytti ilmanpainetta korkeuden määrittämiseen. Hänen mittauksensa olivat tarkkoja yhden metrin tarkkuudella. 1800-luvun puolivälissä tutkijat käyttivät veden kiehumispistettä korkeuden mittaamiseen kartoittamiseen.
Lähteet
- Berberan-Santos, M. N.; Bodunov, E. N.; Pogliani, L. (1997). "Ilmakehäkaavassa." American Journal of Physics. 65 (5): 404–412. doi:10.1119/1.18555
- Hewitt, Rachel. Kartta kansakunnasta - Ordnance-tutkimuksen elämäkerta. ISBN 1-84708-098-7.