Her er et spørsmål du kan tenke over: Ville et glass vann fryse eller Kok opp i verdensrommet? På den ene siden kan det hende at rommet ditt er veldig kaldt, godt under frysepunkt for vann. På den annen side plass er et vakuum, så du kan forvente lavtrykk ville føre til at vannet koker opp i damp. Hva skjer først? Hva er kokepunktet for vann i et vakuum, likevel?
Viktige takeaways: Ville vann koke eller fryse i verdensrommet?
- Vann koker øyeblikkelig i rommet eller vakuum.
- Plass har ikke en temperatur fordi temperatur er et mål på molekylbevegelse. Temperaturen på et glass vann i rommet vil avhenge av om det var i sollys, i kontakt med en annen gjenstand eller flyte fritt i mørket.
- Etter at vannet fordamper i vakuum, kan dampen kondensere til is eller den kan forbli en gass.
- Andre væsker, som blod og urin, koker umiddelbart og fordamper i vakuum.
Urinering i verdensrommet
Som det viser seg, er svaret på dette spørsmålet kjent. Når astronauter tisser i verdensrommet og frigjør innholdet, koker urinen raskt i damp, som umiddelbart desublimerer eller
krystalliserer direkte fra gassen til fast fase i ørsmå urinkrystaller. Urin er ikke helt vann, men du kan forvente at den samme prosessen vil skje med et glass vann som med astronautavfall.Hvordan det fungerer
Plass er ikke kaldt fordi temperaturen er et mål på molekylers bevegelse. Hvis du ikke har noe, som i et vakuum, har du ikke det temperatur. Varmen som ble gitt til glasset vann vil avhenge av om det var i sollys, i kontakt med en annen overflate eller ute på egen hånd i mørket. På et dypt rom vil temperaturen til et objekt være rundt -460 ° F eller 3K, noe som er ekstremt kaldt. På den annen side polert aluminium i fullt sollys har det vært kjent å nå 850 ° F. Det er ganske temperaturforskjell!
Det spiller imidlertid ikke så mye når trykket nesten er et vakuum. Tenk på vann på jorden. Vann koker lettere på en fjelltopp enn ved havnivået. Faktisk kan du drikke en kopp kokende vann på noen fjell og ikke bli brent! I laboratoriet kan du få vann til å koke ved romtemperatur ganske enkelt ved å bruke et delvis vakuum på det. Det er hva du kan forvente å skje i verdensrommet.
Se Vannkoker i romtemperatur
Selv om det er upraktisk å besøke verdensrommet for å se vannet koke, kan du se effekten uten å forlate komforten i hjemmet eller klasserommet. Alt du trenger er en sprøyte og vann. Du kan få en sprøyte på et hvilket som helst apotek (ingen nål nødvendig), eller mange laboratorier har dem også.
- Sug en liten mengde vann i sprøyten. Du trenger bare nok for å se det - ikke fyll sprøyten helt.
- Legg fingeren over åpningen av sprøyten for å forsegle den. Hvis du er bekymret for å skade fingeren, kan du dekke åpningen med et stykke plast.
- Når du ser på vannet, trekker du tilbake på sprøyten så raskt du kan. Så du vannet koke?
Kokende vannpunkt i vakuum
Selv plass er ikke et absolutt vakuum, selv om det er ganske nært. Dette diagram viser kokepunkter (temperaturer) av vann ved forskjellige vakuumnivåer. Den første verdien er for havnivået og deretter ved synkende trykknivå.
| Temperatur ° F | Temperatur ° C | Pressure (PSIA) |
| 212 | 100 | 14.696 |
| 122 | 50 | 1.788 |
| 32 | 0 | 0.088 |
| -60 | -51.11 | 0.00049 |
| -90 | -67.78 | 0.00005 |
Kokepunkt og kartlegging
Effekten av lufttrykk på koking har vært kjent og brukt til å måle høyde. I 1774 brukte William Roy barometrisk trykk for å bestemme høyden. Målingene hans var nøyaktige til innen en meter. På midten av 1800-tallet brukte oppdagelsesreisende kokepunktet for vann for å måle høyde for kartlegging.
kilder
- Berberan-Santos, M. N.; Bodunov, E. N.; Pogliani, L. (1997). "På den barometriske formelen." American Journal of Physics. 65 (5): 404–412. gjør jeg:10.1119/1.18555
- Hewitt, Rachel. Kart over en nasjon - en biografi om ordnanceundersøkelsen. ISBN 1-84708-098-7.