Zde je otázka, nad kterou přemýšlíte: Chtěl byste sklenici vody zmrazit nebo vařit ve vesmíru? Na jedné straně si můžete myslet, že prostor je velmi chladný, hluboko pod bod tuhnutí vody. Na druhou stranu, vesmír je vakuum, takže byste očekávali nízký tlak způsobí to, že se voda vaří v páru. Který se stane první? Jaká je teplota varu vody ve vakuu?
Klíčové cesty: Voda by se vařila nebo zmrzla ve vesmíru?
- Voda se okamžitě vaří v prostoru nebo ve vakuu.
- Prostor nemá teplotu, protože teplota je měřítkem pohybu molekul. Teplota sklenice vody v prostoru bude záviset na tom, zda byla na slunci, v kontaktu s jiným objektem, nebo volně ve tmě.
- Poté, co se voda ve vakuu vypaří, může pára kondenzovat na led nebo může zůstat plyn.
- Další tekutina, jako je krev a moč, se okamžitě vaří a odpařuje ve vakuu.
Močení ve vesmíru
Jak se ukazuje, odpověď na tuto otázku je známa. Když astronauti močí ve vesmíru a uvolňují obsah, moč rychle vaří do páry, která okamžitě desublimuje nebo krystalizuje přímo z plynu do pevné fáze na malé krystaly moči. Moč není úplně voda, ale očekáváte stejný proces se sklenicí vody jako s astronautským odpadem.
Jak to funguje
Prostor není ve skutečnosti zima, protože teplota je měřítkem pohybu molekul. Pokud nemáte záležitost, jako ve vakuu, nemáte ji teplota. Teplo, které propouští sklenici vody, by záleželo na tom, zda bylo na slunci, v kontaktu s jiným povrchem nebo venku ve tmě. V hlubokém vesmíru by teplota objektu byla kolem -460 ° F nebo 3K, což je extrémně chladno. Na druhou stranu, leštěný hliník za úplného slunečního světla bylo známo, že dosáhne 850 ° F. To je docela teplotní rozdíl!
Nezáleží však na tom, když je tlak téměř vakuum. Přemýšlejte o vodě na Zemi. Voda se snáze vaří na vrcholku hory než na hladině moře. Ve skutečnosti byste na některých horách mohli vypít šálek vroucí vody a nepálit! V laboratoři můžete vodu vařit při pokojové teplotě pouhým použitím částečného vakua. To by se dalo očekávat ve vesmíru.
Viz bod varu při pokojové teplotě
I když je nepraktické navštívit prostor, kde uvidíte vodní var, můžete vidět efekt, aniž byste opustili pohodlí svého domova nebo učebny. Vše, co potřebujete, je stříkačka a voda. Injekční stříkačku můžete získat v jakékoli lékárně (není nutná jehla) nebo je má také mnoho laboratoří.
- Nasajte malé množství vody do stříkačky. Stačí, abyste to viděli - injekční stříkačku nenaplňujte úplně.
- Prstem přes otvor injekční stříkačky jej uzavřete. Pokud se obáváte o zranění prstu, můžete otvor zakrýt kouskem plastu.
- Při sledování vody vytáhněte stříkačku co nejrychleji zpět. Viděli jste vodu vařit?
Bod varu vody ve vakuu
Ani prostor není absolutní vakuum, i když je to docela blízko. Tento zmapovat ukazuje teploty varu (teploty) vody při různých úrovních vakua. První hodnota je pro hladinu moře a poté při klesající úrovni tlaku.
| Teplota ° F | Teplota ° C | Tlak (PSIA) |
| 212 | 100 | 14.696 |
| 122 | 50 | 1.788 |
| 32 | 0 | 0.088 |
| -60 | -51.11 | 0.00049 |
| -90 | -67.78 | 0.00005 |
Bod varu a mapování
Vliv tlaku vzduchu na teplotu varu je známý a používá se k měření nadmořské výšky. V 1774, William Roy používal barometrický tlak určovat výšku. Jeho měření byla přesná s přesností na jeden metr. V polovině 19. století průzkumníci používali bod varu vody k měření nadmořské výšky pro mapování.
Zdroje
- Berberan-Santos, M. N.; Bodunov, E. N.; Pogliani, L. (1997). "Na barometrickém vzorci." American Journal of Physics. 65 (5): 404–412. doi:10.1119/1.18555
- Hewitt, Rachel. Mapa národa - biografie průzkumu šílenství. ISBN 1-84708-098-7.