Tu je otázka, na ktorú by ste sa mali zamyslieť: Mali by ste pohár vody zmraziť alebo variť vo vesmíre? Na jednej strane si môžete myslieť, že priestor je veľmi chladný, hlboko pod bod tuhnutia vody. Na druhej strane, priestor je vákuum, takže by ste očakávali nízky tlak spôsobí to, že sa voda uvarí v pary. Čo sa stane skôr? Aký je to bod varu vody vo vákuu?
Kľúčové cesty: Bola by voda vrieť alebo mrznúť vo vesmíre?
- Voda okamžite vrie v priestore alebo vo vákuu.
- Priestor nemá teplotu, pretože teplota je mierou pohybu molekuly. Teplota pohárika vody v priestore bude závisieť od toho, či je alebo nie je na slnku, v kontakte s iným objektom alebo voľne plávajúca v tme.
- Keď sa voda odparí vo vákuu, para sa môže kondenzovať na ľad alebo môže zostať plynom.
- Ďalšia tekutina, ako napríklad krv a moč, sa vo vákuu okamžite varí a odparuje.
Močenie vo vesmíre
Ako sa ukazuje, odpoveď na túto otázku je známa. Keď astronauti močia vo vesmíre a uvoľňujú obsah, moč rýchlo vrie do pary, ktorá okamžite desublimuje alebo
kryštalizuje priamo z plynu do tuhej fázy na malé kryštály moču. Moč nie je úplne voda, ale s pohárom vody by ste očakávali rovnaký proces ako s astronautským odpadom.Ako to funguje
Priestor nie je v skutočnosti studený, pretože teplota je mierou pohybu molekúl. Ak nemáte veci, ako vo vákuu, nemáte teplota. Teplo dodávané do pohára vody bude závisieť od toho, či bolo na slnku, v kontakte s iným povrchom alebo vonku v tme. V hlbokom vesmíre by teplota objektu bola okolo -460 ° F alebo 3K, čo je extrémne chladno. Na druhej strane, leštené hliník bolo známe, že na plnom slnečnom svetle dosahuje 850 ° F. To je celkom teplotný rozdiel!
Nezáleží však na tom, keď je tlak takmer vákuum. Zamyslite sa nad vodou na Zemi. Voda sa vrie ľahšie na vrchole než na hladine mora. V skutočnosti by ste na niektorých horách mohli vypiť šálku vriacej vody a nespáliť sa! V laboratóriu môžete vodu variť pri izbovej teplote jednoducho tak, že na ňu čiastočne vložíte vákuum. To by ste očakávali od vesmíru.
Pozri bod varu pri izbovej teplote
Aj keď je nepraktické navštíviť priestor, aby ste videli, ako sa voda varí, môžete vidieť efekt bez toho, aby ste opustili pohodlie svojho domova alebo učebne. Potrebujete iba injekčnú striekačku a vodu. Injekčnú striekačku môžete získať v ktorejkoľvek lekárni (bez potreby ihly) alebo ich má aj veľa laboratórií.
- Nasajte malé množstvo vody do injekčnej striekačky. Potrebujete toľko, aby ste to videli - nenapĺňajte striekačku úplne.
- Prstom nad otvor injekčnej striekačky ho uzavrite. Ak sa obávate o poškodenie prsta, môžete otvor zakryť kúskom plastu.
- Pri sledovaní vody vytiahnite injekčnú striekačku čo najrýchlejšie späť. Videli ste vodu variť?
Bod varu vody vo vákuu
Dokonca ani priestor nie je absolútnym vákuom, aj keď je celkom blízko. toto graf znázorňuje teploty varu (teploty) vody pri rôznych úrovniach vákua. Prvá hodnota je pre hladinu mora a potom pri klesajúcej hladine 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 mapovanie
Vplyv tlaku vzduchu na teplotu varu je známy a používa sa na meranie nadmorskej výšky. V roku 1774 William Roy použil barometrický tlak na určenie nadmorskej výšky. Jeho merania boli presné s presnosťou na jeden meter. V polovici 19. storočia prieskumníci používali bod varu vody na meranie nadmorskej výšky pre mapovanie.
zdroje
- Berberan-Santos, M. N.; Bodunov, E. N.; Pogliani, L. (1997). „Na barometrickom vzorci.“ American Journal of Physics. 65 (5): 404–412. doi:10.1119/1.18555
- Hewitt, Rachel. Mapa národa - životopis prieskumu o arzenáli. ISBN 1-84708-098-7.