Un pahar de apă ar îngheța sau ar fierbe în spațiu?

Iată o întrebare pentru care trebuie să gândiți: Un pahar de apă s-ar îngheța sau s-ar fierbe în spațiu? Pe de o parte, s-ar putea să credeți că spațiul este foarte rece, cu mult sub punctul de îngheț al apei. Pe de altă parte, spațiul este un vid, așa că te-ai aștepta ca presiunea scăzută să provoace apa să fiarbă în vapori. Ce se întâmplă mai întâi? Care este oricum punctul de fierbere al apei în vid?

Cheie de luat cu cheie: apa ar fierbe sau ar îngheța în spațiu?

• Apa fierbe imediat în spațiu sau orice vid.
• Spațiul nu are o temperatură, deoarece temperatura este o măsură a mișcării moleculelor. Temperatura unui pahar de apă în spațiu ar depinde dacă a fost sau nu la lumina soarelui, în contact cu un alt obiect sau care plutește liber în întuneric.
• După ce apa se vaporizează în vid, vaporii s-ar putea condensa în gheață sau ar putea rămâne un gaz.
• Alte lichide, cum ar fi sângele și urina, fierb imediat și se vaporizează sub vid.

Urinând în spațiu

După cum se dovedește, răspunsul la această întrebare este cunoscut. Când astronauții urinează în spațiu și eliberează conținutul, urina se fierbe rapid în vapori, care se desublimează imediat sau se cristalizează direct de la gaz în faza solidă în cristale minuscule de urină. Urina nu este complet apă, dar te-ai aștepta să aibă loc același proces cu un pahar de apă ca și în cazul deșeurilor de astronauți.

Cum functioneaza

Spațiul nu este de fapt rece, deoarece temperatura este o măsură a mișcării moleculelor. Dacă nu aveți materie, ca în vid, nu aveți temperatura. Căldura furnizată paharului cu apă ar depinde dacă este la lumina soarelui, în contact cu o altă suprafață sau afară, la întuneric. În spațiul adânc, temperatura unui obiect ar fi în jur de -460 ° F sau 3K, ceea ce este extrem de rece. Pe de altă parte, se știe că aluminiul lustruit în plină lumină a soarelui atinge 850 ° F. Aceasta este o diferență de temperatură!

Cu toate acestea, nu contează prea mult când presiunea este aproape un vid. Gândește-te la apa de pe Pământ. Apa fierbe mai ușor pe un munte decât la nivelul mării. De fapt, ai putea bea o cană cu apă clocotită pe unii munți și să nu te arzi! În laborator, puteți face ca apa să fiarbă la temperatura camerei pur și simplu aplicându-i un vid parțial. Asta te-ai aștepta să se întâmple în spațiu.

Consultați fierberea apei la temperatura camerei

Deși este imposibil să vizitați spațiul pentru a vedea cum fierbe apa, puteți vedea efectul fără a părăsi confortul casei sau al clasei. Tot ce ai nevoie este o seringă și apă. Puteți obține o seringă la orice farmacie (nu este necesar ac) sau multe laboratoare le au. 

1. Sugeți o cantitate mică de apă în seringă. Ai nevoie de suficient pentru a vedea asta - nu umple seringa până la capăt.
2. Puneți degetul peste deschiderea seringii pentru a-l sigila. Dacă vă îngrijorează că vă răni degetul, puteți acoperi deschiderea cu o bucată de plastic.
3. În timp ce urmăriți apa, trageți înapoi pe seringă cât de repede puteți. Ai văzut că apa fierbe?

Punctul de fierbere a apei în vid

Chiar și spațiul nu este un vid absolut, deși este destul de aproape. Acest grafic arată punctele de fierbere (temperaturile) apei la diferite niveluri de vid. Prima valoare este pentru nivelul mării și apoi pentru scăderea nivelului presiunii.

Temperatură ° F	Temperatură ° C	Presiune (PSIA)
212	100	14.696
122	50	1.788
32	0	0.088
-60	-51,11	0,00049
-90	-67.78	0,00005

Punctele de fierbere a apei la diferite niveluri de vid

Punctul de fierbere și cartografierea

Efectul presiunii aerului asupra fierberii a fost cunoscut și utilizat pentru a măsura ridicarea. În 1774, William Roy a folosit presiunea barometrică pentru a determina creșterea. Măsurătorile sale erau exacte până la un metru. La mijlocul secolului 19, exploratorii au folosit punctul de fierbere al apei pentru a măsura altitudinea pentru cartografiere.

surse

• Berberan-Santos, M. N.; Bodunov, E. N.; Pogliani, L. (1997). „Pe formula barometrică”. American Journal of Physics. 65 (5): 404-412. doi: 10.1119 / 1.18555
• Hewitt, Rachel. Harta unei națiuni - o biografie a sondajului de ordin. ISBN 1-84708-098-7.