Was würde passieren, wenn ich im Weltraum ein Glas Wasser nehme?
On Februar 1, 2021 by adminWas würde passieren, wenn ich ein Glas Wasser im Weltraum nehme, d. h. außerhalb des Gravitationseinflusses der Erde? Mein Lehrer sagte, dass das Wasser verdampfen würde, aber ich bin mit der Antwort nicht ganz zufrieden. Ich habe das Gefühl, dass es aufgrund der Adhäsionskräfte immer noch im Glas sein wird. Bin ich richtig?
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- Es würde beim ersten Staging-Ereignis aus dem Glas ausgeworfen, wodurch das Problem auf das reduziert würde, was mit einem Wasser passieren würde Verschütten im Weltraum, für den die beobachtete Antwort lautet, dass es zuerst gefriert, dann zu Gas sublimiert und sich unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung sehr schnell auflöst.
Antwort
Ich zeige keinen Widerspruch bezüglich Brants Antwort. Es gibt jedoch einen Unterschied zwischen Verdampfung und Kochen. Verdunstung ist ein Oberflächenphänomen, bei dem Moleküle durch zufällige Kollisionen Energie gewinnen. Aber Das Kochen findet über das gesamte Volumen statt, wobei die Moleküle während des gesamten Flüssigkeitsvolumens ihre Phase ändern.
Ok. Nun zurück zur Frage: Dort sind zwei Dinge, auf die wir unsere Augen richten sollten …
Der Siedepunkt von Wasser beträgt $ 100 ^ oC $ nur bei normaler Temperatur (298 K) und Druck (1 atm). Mit zunehmender Höhe nimmt der Druck ab und schließlich erreicht im Weltraum ein nahe Null kPa. Dies senkt den Siedepunkt der Flüssigkeit (Wasser) gemäß $ PV = nRT $. Daher kocht Wasser im Weltraum (Vakuum) definitiv ..! (Aber Die Erwähnung von „außerhalb des Gravitationseinflusses“ ist hier nicht korreliert …)
Nun kommt Triple Point of Water ins Spiel. Wiki sagt klar, dass – Bei Null Druck (der unter dem Tripelpunkt liegt) ist es imp Es ist möglich, dass Wasser flüssig bleibt. Daher die übrig gebliebene Form – „GAS“.
Bei Drücken unter dem Tripelpunkt (wie im Weltraum) festes Eis, wenn es auf konstanten Druck erhitzt wird wird in einem als Sublimation bezeichneten Prozess direkt in Wasserdampf umgewandelt.
Die Temperatur im Weltraum könnte 2-3 K betragen. Sobald eine gute Menge Wasser vorhanden ist gekocht aus der flüssigen Phase würde es einen isolierten Bereich von Wassermolekülen geben, die sich am kältesten Ort ihres Lebens befinden. Sie würden plötzlich gefrieren und Eiskristalle bilden (ähnlich einer Desublimation). In diesem -Papier finden Sie ein kurzes Gespräch zum Thema … Astronauten haben dies im Weltraum bewiesen.
Wenn Astronauten im Weltraum urinieren und den Inhalt freisetzen, kocht der Urin schnell zu Dampf, der sofort vom Gas in die feste Phase zu winzigen Urinkristallen desublimiert oder kristallisiert. Urin ist nicht vollständig Wasser, aber Sie würden erwarten, dass mit einem Glas Wasser der gleiche Prozess abläuft wie mit Astronautenabfällen.
Aber es könnte sein Dies kann einfach durch Verwendung eines -Hausversuchs erreicht werden, bei dem Schnee durch Desublimation erzeugt wird.
Hinweis : Diese Art des schnellen Einfrierens & würde die Haftkräfte drastisch em überwinden > unter solchen Bedingungen … Also kein Festhalten an Glas.
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- Ich weiß es ' s ist 4 Jahre her, aber … Wie funktioniert der Desublimationsteil? Ich meine, es ist ' nicht wirklich so, als wäre der Raum so kalt, da es nicht einmal ein Medium ist, also ist das Wasser nicht wirklich ' unterkühlt sein … Könnte es der Druckverlust sein, der die Wassertemperatur unter Null fallen lässt?
Antwort
Ihre Frage ist etwas mehrdeutig. Wenn wir uns auf „Raum“ beziehen, impliziert dies normalerweise „Vakuum“. In Ihrer Frage scheint es jedoch so, als würden Sie sich einfach auf eine Null-g-Umgebung beziehen (z. B. ein umlaufendes Raumschiff).
In einem Vakuum würde das Wasser wegkochen „Verdampfen“ ist also ziemlich korrekt. Der Siedepunkt von Wasser sinkt mit abnehmendem Druck. Da im Vakuum des Weltraums kein Druck herrscht, „hindert“ nichts das Wasser daran, wegzukochen. (Dieser Effekt ist unabhängig von Gravitationseinflüssen (jedenfalls auf Erdskalen))
Wenn Sie mit „Weltraum“ „an Bord eines Raumschiffs mit einer unter Druck stehenden Kabine und ohne Beschleunigung“ meinen, dann würde das Wasser zwar im Glas bleiben, aber es wäre ziemlich instabil, da die kleinste Störung des Glases dazu führen würde, dass das Wasser herausläuft.
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- Aber wo würde ein solcher Ort sein Zu jedem Zeitpunkt in unserem Universum müssen Sie ' unter dem ' Gravitationseinfluss ' eines Objekts oder eines anderen Selbst im intergalaktischen Raum ist der Gravitationseinfluss der Erde ' immer noch ungleich Null.Fragt das OP nach Orten außerhalb unseres kosmologischen Horizonts?
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