¿Qué pasaría si tomo un vaso de agua en el espacio?
On febrero 1, 2021 by admin¿Qué pasaría si tomo un vaso de agua en el espacio, es decir, fuera de la influencia gravitacional de la tierra? Mi maestro dijo que el agua se vaporizaría pero no estoy completamente satisfecho con la respuesta. Siento que todavía estará en el vidrio debido a las fuerzas de adhesión. ¿Estoy en lo cierto?
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- Sería expulsado del vidrio por el primer evento de puesta en escena, reduciendo el problema a lo que le sucedería al agua. derrame en el espacio, para lo cual la respuesta observada es que primero se congela, luego se sublima a gas y se disipa muy rápidamente bajo la influencia de la radiación solar.
Respuesta
No muestro ninguna contradicción con respecto a la respuesta de Brant. Pero, hay una diferencia entre la evaporación y la ebullición. La evaporación es un fenómeno superficial en el que las moléculas obtienen energía a través de colisiones aleatorias. Pero, La ebullición tiene lugar en todo el volumen donde las moléculas cambian de fase a lo largo del volumen de líquido.
Ok .. Ahora volvamos a la pregunta: Ahí Hay dos cosas en las que poner nuestros ojos …
El punto de ebullición del agua es de $ 100 ^ oC $ solo a temperatura normal (298 K) y presión (1 atm). A medida que aumenta la altitud, la presión disminuye y finalmente alcanza casi cero kPa en el espacio. Esto disminuye el punto de ebullición del líquido (agua) según $ PV = nRT $. Por lo tanto, en el espacio (vacío), el agua definitivamente hierve …! (Pero , mencionar «fuera de la influencia gravitacional» no está correlacionado aquí …)
Ahora, Triple punto de agua entra en juego. Wiki dice claramente que: a presión cero (que está por debajo del punto Triple), es imp Es posible que el agua permanezca líquida. De ahí la forma sobrante: «GAS».
A presiones por debajo del punto triple (como en el espacio exterior), el hielo sólido cuando se calienta a presión constante , se convierte directamente en vapor de agua en un proceso llamado sublimación.
La temperatura en el espacio exterior podría ser de 2-3 K. Una vez que se haya acumulado una buena cantidad de agua hervida de la fase líquida, habría un área aislada de moléculas de agua que se encuentran en el lugar más frío de su vida. De repente se congelarían y formarían cristales de hielo (similar a una desublimación). Vea este documento para una breve conversación sobre el tema … Los astronautas lo han demostrado en el espacio.
Cuando los astronautas orinan en el espacio y liberan el contenido, la orina hierve rápidamente en vapor, que inmediatamente se desublima o cristaliza directamente del gas a la fase sólida en pequeños cristales de orina. La orina no es completamente agua, pero es de esperar que ocurra el mismo proceso con un vaso de agua que con los desechos de los astronautas.
Pero, podría lograrse simplemente usando un experimento casero que produce nieve por desublimación.
Nota : Este tipo de congelación rápida hirviendo & superaría las fuerzas adhesivas drásticamente bajo tales condiciones … Entonces, no se pegue al vidrio.
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- Lo sé ' s han pasado 4 años, pero … ¿Cómo funciona la parte de desublimación? Quiero decir, ' no es que el espacio sea tan frío, ya que ni siquiera es un medio, por lo que el agua no ' realmente siendo superenfriado … ¿Podría ser la pérdida de presión lo que hace que la temperatura del agua caiga por debajo de cero?
Respuesta
Tu pregunta es un poco ambigua. Cuando nos referimos a «espacio», generalmente implica «vacío». En tu pregunta, sin embargo, parece que simplemente te refieres a un entorno de gravedad cero (por ejemplo, una nave espacial en órbita).
En un vacío , el agua se evaporaría . Entonces, «vaporizar» es bastante correcto. El punto de ebullición del agua cae con la presión decreciente. Dado que hay cero presión en el vacío del espacio, no hay nada que «impida» que el agua hierva. (Este efecto es independiente de la influencia gravitacional (en las escalas de la Tierra, de todos modos))
Si por «espacio» te refieres a «a bordo de una nave espacial con una cabina presurizada y aceleración cero», entonces el agua permanecería en el vaso, pero sería bastante inestable, ya que la más mínima alteración del vidrio haría que el agua se derramara.
Comentarios
- Pero, ¿dónde estaría tal ubicación En cualquier punto de nuestro universo, ' estás obligado a estar bajo la ' influencia gravitacional ' de algún objeto u otro. También , incluso en el espacio intergaláctico, la influencia gravitacional ' de la Tierra sigue siendo distinta de cero.¿El OP pregunta sobre ubicaciones fuera de nuestro horizonte cosmológico?
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