Šeit ir jautājums, kas jums jāpārdomā: vai glāze ūdens? iesaldēt vai uzvāra kosmosā? No vienas puses, jūs varat domāt, ka telpa ir ļoti auksta, labi zem ūdens sasalšanas temperatūra. No otras puses, telpa ir vakuums, tāpēc jūs varētu gaidīt zems spiediens varētu izraisīt ūdens vārīšanos tvaikos. Kas notiek vispirms? Kāda ir ūdens viršanas temperatūra vakuumā?
Galvenās izņemtās vietas: vai ūdens vārās vai sasalst kosmosā?
- Ūdens nekavējoties vārās telpā vai jebkurā vakuumā.
- Kosmosā nav temperatūras, jo temperatūra ir molekulu kustības mērs. Ūdens glāzes temperatūra telpā būs atkarīga no tā, vai tā bija saules gaismā, saskarē ar citu priekšmetu vai brīvi peld tumsā.
- Pēc tam, kad ūdens iztvaiko vakuumā, tvaiki var kondensēties ledū vai arī tie var palikt kā gāze.
- Citu šķidrumu, piemēram, asinis un urīnu, nekavējoties vāriet un iztvaicē vakuumā.
Urinēšana kosmosā
Kā izrādās, atbilde uz šo jautājumu ir zināma. Kad astronauti urinē telpā un atbrīvo saturu, urīns ātri vārās tvaikos, kas nekavējoties desublimējas vai
izkristalizējas tieši no gāzes līdz cietai fāzei sīkos urīna kristālos. Urīns nav pilnīgi ūdens, taču jūs varētu gaidīt, ka ar glāzi ūdens notiks tāds pats process kā ar astronautu atkritumiem.Kā tas strādā
Kosmoss faktiski nav auksts, jo temperatūra ir molekulu kustības mērs. Ja jums nav matērijas, piemēram, vakuumā, jums tās nav temperatūra. Ūdens glāzei piešķirtais siltums būs atkarīgs no tā, vai tas bija saules gaismā, saskarē ar citu virsmu vai arī pats tumsā. Dziļā telpā objekta temperatūra būtu aptuveni -460 ° F vai 3K, kas ir ārkārtīgi auksta. No otras puses, pulēta alumīnijs ir zināms, ka pilnā saules gaismā tā sasniegs 850 ° F. Tā ir diezgan liela temperatūras starpība!
Tomēr tam nav lielas nozīmes, kad spiediens ir gandrīz vakuums. Padomājiet par ūdeni uz Zemes. Ūdens vārās vieglāk kalna virsotnē nekā jūras līmenī. Patiesībā uz dažiem kalniem jūs varētu izdzert tasi verdoša ūdens un nesadedzināties! Laboratorijā jūs varat likt ūdenim vārīties istabas temperatūrā, vienkārši uzklājot tam daļēju vakuumu. Tas ir tas, ko jūs varētu gaidīt, lai notiktu kosmosā.
Skatiet Ūdens vārīšanās temperatūra istabas temperatūrā
Lai gan nav praktiski apmeklēt kosmosu, lai redzētu ūdens vārīšanos, jūs varat redzēt efektu, neatstājot savas mājas vai klases ērtības. Viss, kas jums nepieciešams, ir šļirce un ūdens. Jūs varat saņemt šļirci jebkurā aptiekā (nav nepieciešama adata), vai arī daudzās laboratorijās tās ir.
- Iesūciet šļircē nelielu daudzumu ūdens. Jums to vienkārši vajag pietiekami daudz - nepiepildiet šļirci līdz galam.
- Ielieciet pirkstu virs šļirces atveres, lai to aiztaisītu. Ja jūs uztraucaties, ka sāpēs pirksts, atveri varat pārklāt ar plastmasas gabalu.
- Vērojot ūdeni, pēc iespējas ātrāk velciet atpakaļ šļirci. Vai jūs redzējāt, kā ūdens vārās?
Ūdens vārīšanās temperatūra vakuumā
Pat telpa nav absolūts vakuums, kaut arī tā ir diezgan tuvu. Šis diagramma parāda ūdens viršanas temperatūru (temperatūru) dažādos vakuuma līmeņos. Pirmā vērtība ir jūras līmenim, pēc tam - pazeminoties spiedienam.
| Temperatūra ° F | Temperatūra ° C | Spiediens (PSIA) |
| 212 | 100 | 14.696 |
| 122 | 50 | 1.788 |
| 32 | 0 | 0.088 |
| -60 | -51.11 | 0.00049 |
| -90 | -67.78 | 0.00005 |
Vārīšanās punkts un kartēšana
Gaisa spiediena ietekme uz viršanu ir zināma un tiek izmantota paaugstināšanās mērīšanai. 1774. gadā Viljams Rijs izmantoja barometrisko spiedienu, lai noteiktu pacēlumu. Viņa mērījumi bija precīzi viena metra robežās. 19. gadsimta vidū pētnieki izmantoja ūdens viršanas temperatūru, lai kartēšanu veiktu augstuma noteikšanai.
Avoti
- Berberan-Santos, M. N.; Bodunovs, Ē. N.; Pogliani, L. (1997). "Pēc barometriskās formulas." Amerikas fizikas žurnāls. 65 (5): 404–412. doi:10.1119/1.18555
- Hewitt, Rachel. Nācijas karte - munīcijas aptaujas biogrāfija. ISBN 1-84708-098-7.