Štai jums klausimas, kurį turite apmąstyti: Ar būtų stiklinė vandens užšaldyti arba virti kosmose? Viena vertus, galite manyti, kad erdvė yra labai šalta, gerokai žemiau vandens užšalimo temperatūra. Kita vertus, erdvė yra vakuumas, taigi tikėtumėtės žemas spaudimas vanduo galėtų virti į garus. Kas atsitinka pirmiausia? Bet kokiu atveju vandens virimo temperatūra vakuume?
Pagrindiniai išparduodami produktai: ar vanduo užvirtų ar užšaltų kosmose?
- Vanduo iš karto verda erdvėje arba vakuume.
- Erdvėje nėra temperatūros, nes temperatūra yra molekulių judėjimo matas. Vandens stiklinės temperatūra erdvėje priklausys nuo to, ar ji buvo saulės šviesoje, liečiasi su kitu daiktu, ar laisvai plūduriavo tamsoje.
- Vandeniui išgaravus vakuume, garai gali kondensuotis į ledą arba likti dujomis.
- Kitas skystis, pavyzdžiui, kraujas ir šlapimas, iš karto užvirinamas ir išgarinamas vakuume.
Šlapimasis kosmose
Kaip paaiškėja, atsakymas į šį klausimą yra žinomas. Kai kosmonautai šlapinasi erdvėje ir išskiria turinį, šlapimas greitai užvirsta į garus, kurie iškart desublimatuoja arba
kristalizuojasi tiesiai iš dujų į kietąją fazę į mažyčius šlapimo kristalus. Šlapimas nėra visiškai vanduo, tačiau tikėtumėte, kad su stikline vandens vyks tas pats procesas, kaip ir su astronautų atliekomis.Kaip tai veikia
Erdvė iš tikrųjų nėra šalta, nes temperatūra yra molekulių judėjimo matas. Jei tu neturi materijos, kaip vakuume, tu neturi temperatūra. Vandens stiklinei sklindanti šiluma priklausys nuo to, ar ji buvo saulės spinduliuose, liečiasi su kitu paviršiumi, ar atskirai tamsoje. Gilumoje erdvėje objekto temperatūra būtų apie -460 ° F arba 3K, o tai yra ypač šalta. Kita vertus, poliruoti aliuminio buvo žinoma, kad visiškoje saulės šviesoje ji sieks 850 ° F. Tai gana didelis temperatūrų skirtumas!
Tačiau nesvarbu, kai slėgis yra beveik vakuumas. Galvok apie vandenį Žemėje. Vanduo verda lengviau kalno viršūnėje nei jūros lygyje. Tiesą sakant, ant kai kurių kalnų galėjote išgerti puodelį verdančio vandens ir nesudeginti! Laboratorijoje galite priversti vandenį virti kambario temperatūroje, tiesiog įpildami į jį dalinį vakuumą. Tai, ko tikėtumėtės atsitikus kosmose.
Žr. Vandens virimą kambario temperatūroje
Nors nepraktiška lankytis erdvėje, kad pamatytumėte vandens užvirimą, galite pamatyti efektą nepalikdami namų ar klasės patogumų. Viskas, ko jums reikia - švirkštas ir vanduo. Švirkštą galite įsigyti bet kurioje vaistinėje (nereikia adatos), taip pat turite daugybę laboratorijų.
- Į švirkštą įsiurbkite nedidelį kiekį vandens. Jums tereikia to pamatyti - neužpildykite švirkšto iki galo.
- Uždėkite pirštą per švirkšto angą, kad jis užsifiksuotų. Jei nerimaujate, kad galite susižeisti pirštą, angą galite uždengti plastiko gabalėliu.
- Žiūrėdami vandenį, kiek įmanoma greičiau patraukite atgal į švirkštą. Ar matėte, kaip vanduo verda?
Vandens virimo temperatūra vakuume
Net erdvė nėra absoliutus vakuumas, nors ji yra gana arti. Tai diagrama rodo vandens virimo taškus (temperatūras) esant skirtingam vakuumo lygiui. Pirmoji vertė yra jūros lygis, o tada - mažėjant slėgio lygiui.
| Temperatūra ° F | Temperatūra ° C | Slėgis (PSIA) |
| 212 | 100 | 14.696 |
| 122 | 50 | 1.788 |
| 32 | 0 | 0.088 |
| -60 | -51.11 | 0.00049 |
| -90 | -67.78 | 0.00005 |
Virimo taškas ir žemėlapių sudarymas
Oro slėgio poveikis virimui buvo žinomas ir naudojamas aukščiui matuoti. 1774 m. Viljamas Roy naudojo barometrinį slėgį aukščiui nustatyti. Jo matavimai buvo tikslūs iki vieno metro. XIX amžiaus viduryje tyrinėtojai naudojo vandens virimo tašką, norėdami nustatyti aukštį, kad būtų galima sudaryti žemėlapius.
Šaltiniai
- Berberan-Santos, M. N.; Bodunovas, E. N.; Pogliani, L. (1997). "Pagal barometrinę formulę". Amerikos fizikos žurnalas. 65 (5): 404–412. doi:10.1119/1.18555
- Hewitt, Rachel. Tautos žemėlapis - potvynio tyrimo biografija. ISBN 1-84708-098-7.