Evo vam pitanja o kojoj morate razmišljati: Da li bi čaša vode zamrznuti ili kuhati u svemiru? S jedne strane, možda mislite da je prostor vrlo hladan, znatno ispod točka smrzavanja vode. S druge strane, prostor je vakuum, pa biste očekivali niski pritisak uzrokovalo bi vodu da proključa. Što se prvo događa? Kakva je uopće temperatura ključanja u vakuumu?
Ključni postupci: Hoće li voda ključati ili zamrznuti u svemiru?
- Voda odmah ključa u prostoru ili bilo kojem vakuumu.
- Prostor nema temperaturu jer je temperatura mjerilo kretanja molekula. Temperatura čaše vode u svemiru ovisila bi o tome je li bila na suncu ili u dodiru s drugim objektom ili slobodno plutala u tami.
- Nakon isparivanja vode u vakuumu, para se može kondenzirati u led ili može ostati plin.
- Ostala tekućina, poput krvi i urina, odmah prokuha i isparava u vakuumu.
Mokrenje u svemiru
Kao što se ispostavilo, odgovor na to pitanje je poznat. Kada astronauti uriniraju u svemiru i ispuštaju sadržaj, urin brzo zagrijava u paru koja se odmah desublimalizira ili
iskristalizira izravno iz plinske u čvrstu fazu u sitne kristale urina. Urin nije potpuno voda, ali očekivali biste da će se dogoditi isti postupak s čašom vode kao i s astronautom.Kako radi
Prostor zapravo nije hladan jer je temperatura mjerilo kretanja molekula. Ako nemate materiju, kao u vakuumu, nemate temperatura. Toplina koja se daje čaši vode ovisila bi o tome je li bila na suncu, u dodiru s drugom površinom ili sama u mraku. U dubokom svemiru temperatura predmeta bila bi oko -460 ° F ili 3K, što je izuzetno hladno. S druge strane polirano aluminijum poznato je da u punom suncu dosežu 850 ° F. To je prilično temperaturna razlika!
Međutim, nije važno ako je tlak gotovo vakuum. Razmislite o vodi na Zemlji. Voda ključa spremnije na planini nego na razini mora. U stvari, mogli biste popiti šalicu kipuće vode na nekim planinama i ne izgorjeti! U laboratoriju možete zagrijati vodu na sobnoj temperaturi jednostavnim dodavanjem djelomičnog vakuuma. To bi očekivali da će se dogoditi u svemiru.
Pogledajte Vruća voda na sobnoj temperaturi
Iako je nepraktično posjećivati prostor kako biste vidjeli da voda ključa, možete vidjeti učinak bez napuštanja udobnosti svog doma ili učionice. Sve što trebate je šprica i voda. Špricu možete dobiti u bilo kojoj ljekarni (nije potrebna igla) ili ih mnogi laboratoriji također imaju.
- Usisite malu količinu vode u štrcaljku. Dovoljno vam je potrebno da ga vidite - ne napunite štrcaljku do kraja.
- Stavite prst preko otvora šprice za brtvljenje. Ako ste zabrinuti zbog povrede prsta, otvor možete prekriti komadom plastike.
- Dok gledate vodu, povucite se na štrcaljku što je brže možete. Jeste li vidjeli da voda ključa?
Vrelište vode u vakuumu
Čak ni prostor nije apsolutni vakuum, iako je prilično blizu. Ovaj grafikon prikazuje vrelišta (temperature) vode pri različitim razinama vakuuma. Prva vrijednost je za razinu mora, a zatim za smanjenje razine tlaka.
| Temperatura ° F | Temperatura ° 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 |
Vrelište i mapiranje
Učinak tlaka zraka na vrenje poznat je i korišten za mjerenje povišenja. Godine 1774. William Roy upotrijebio je barometarni tlak za određivanje nadmorske visine. Mjerenja su mu bila točna na unutar metar. Sredinom 19. stoljeća istraživači su koristili točku ključanja vode za mjerenje nadmorske visine za mapiranje.
izvori
- Berberan-Santos, M. N.; Bodunov, E. N.; Pogliani, L. (1997). "Na barometrijskoj formuli." Američki časopis za fiziku. 65 (5): 404–412. dOI:10.1119/1.18555
- Hewitt, Rachel. Karta nacije - biografija ankete o nalozima. ISBN 1-84708-098-7.