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在地球上水在真空环博鱼体育境下会蒸发吗?

发布日期:2023-12-06 14:07浏览次数:899

  博鱼体育生活经验告诉我们,将水加热就会沸腾。 物理学告诉我们,液体的沸点取决于大气压。水所处的压力越低,水就会在越低的温度下沸腾。 换句话说,水的沸点是液态水的蒸气压与周围压力相等时的温度。由于压力和温度粗略成正比关系,所以高压下的水具有高沸点,低压下的水具有低沸点。 这就是为什么如果在大气压较低的高海拔地区(喜马拉雅山上),水沸腾的温度低于100摄氏度。

  而在真空室中,液态水是不稳定的存在博鱼体育,极低的气压导致水实际上可以在室温下沸腾。下面的图显示是水在不同压力和温度下的相图。

  因此,如果在地球上室温环境中(26度)将水倒入高度真空的环境中,水会立即沸腾。 接下来的状态就取决于容器的大小,容器不够大的话,水蒸气会让环境不再保持高度真空状态,气压上升直至饱和,水足够多的情况下最终会留有一部分液态水。

  实际操作中,真空室内表面的水蒸气是真空制备普遍存在的问题。每当真空室在有一定湿度的空气中打开时,其内表面就会被一层极细微的水珠覆盖。放置在真空系统中的物品同样也会被水分子覆盖。所以从大气环境中抽真空都会经历两个阶段:首先,将空气混合物中的气体如氮气和氧气抽走;然后,必须将水分子从内壁表面抽走(解吸)。

  曾经听过一个脑洞,说假如在真空室内放入蔬菜和水,立即沸腾的水是不是就能用来烹饪蔬菜呢?事实上在这种情况下,水蒸气会很冷,不会煮熟任何东西。所以喜马拉雅山上煮米饭需要高压锅。

  课后小问答时间:为什么月球南极和火星的南极这样接近真空的环境中会有水冰存在?

  不管宇宙中温度是多高,但是宇宙中没有介质进行足够的热对流博鱼体育,所以水不是被宇宙的低温冻成冰坨的。

  原因是水的蒸发会带走巨量的热量,而水的热量又无法从宇宙中得到足够的补充,所以水会在几分钟内冻成冰坨。

  谢邀。当然会蒸发。而且,使空气减压还能加速物体中水份的蒸发,有人利用这种技术来制造一些不能在高温条件下脱水,只能在低温条件下脱水,然后保存的药物等制品。

  彗尾中就有很多的水份,这是彗星回归时,在越来越强的太阳光照射下,从彗核上蒸发出来的。

  不是蒸发,是沸腾。当气压低到0.01MPa时,水的沸点低于10度(具体不记得了)。在太空的真空状态下,水没有液态,没有固态博鱼体育,只有气态。

  所谓的 ‘相’ 一般可以直接理解为固液气(体)三相,还可以加上不常说的等离子相。通俗理解就是物质的一种物理状态叫做相。相变就是从一个物相变为另一个物相。每种物质都有特定的相变曲线的。

  这个图表示:日常生活温度附近(0-100摄氏度),当有液态水存在时,会有相应的压强的气态水存在,形成动态平衡(有多少液态水蒸发变作气体,就有多少气态水凝结变作液体)。

  比如25度的时候,会有约3千帕的气态水存在。此时气态和液态水形成动态平衡。这种能够和液态形成动态平衡的气态压强,叫饱和蒸气压。

  饱和蒸气压其实也是不同压强下,液体沸点的反映。比如,水在100摄氏度沸腾,就是因为水在100摄氏度下,饱和蒸气压是101千帕——一个大气压。

  分压的意思是:气体分压(英语:partial pressure)指的是当气体混合物中的某一种组分在相同的温度下占据气体混合物相同的体积时,该组分所形成的压力。----(借用下语句描述哈)

  比如空气中博鱼体育,21%的氧气,78%的氮气,所以氧分压是大气压101千帕x21%,为21.2千帕。氮气可以类似计算。

  因此,在大气环境中(一个大气压),时间足够的情况下,密闭空间内,25度的环境下,液态水会蒸发,直到空气中气态水的分压达到约3千帕(饱和蒸气压)。

  那么真空与否,影响的就是对“沸腾”这一现象的呈现,而蒸发不影响。1个大气压下,只要不到100摄氏度,那么水就不会沸腾,但是依然会蒸发,直到气态水的分压达到对应温度的饱和蒸气压。

  而如果是真空条件,水就会沸腾,汽化,直到形成的气态水的压强达到饱和蒸气压为止。比如50度的水,放密闭真空环境,就会沸腾,直到这个真空环境不是真空,而是具有对应于低于50度水的蒸气压的压强,此时气态液态水动态平衡,水不再沸腾(因为汽化吸热,所以实际上稳定下来后,体系温度是低于50度的,所需要的蒸气压也就不是50度的蒸气压啦)

  而如果是太空这种开放环境,就需要同时考虑水散热的速度了,反正在结冰之前,水肯定是剧烈沸腾汽化博鱼体育,如果初始状态,水温还可以,那么就可以赶在水结冰之前全部汽化变作气态水,全跑光了。不然就会有一部分变作冰,然后极缓慢的蒸发。

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