看板sky
标 题Re: 请问在外太空中的问题
发信站中山南十字BBS站 (Tue Sep 13 10:09:56 2005)
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【 在 Traveler. 的大作中提到: 】
: 在 andy 兄贴文之後,我想到了另一个问题:『水的体积和热传导的影响为何?』
: 水在汽化时,会带走热
: 假如剩下的水分子的动能有机会(时间)重新分配
: 则在不断带走热的情况之下,剩下的水是不是就可以降到冰点以下而成为固体
这点我倒没想到.
不过, 以小水珠的情况来说 (也就是, 不是像游泳池那麽大的一坨水)
因为这种汽化是属於沸腾, 而不是表面的蒸发而已
水珠的内部结构会迅速被破坏
而不是说只有表面的水分子离开而带走一点热量.
此时,以上您提到的"剩下的水"在哪,可能就是问题了.
另一点就是,因为外界压力为零
就算汽化会带走热量帮助剩余的液态水冷却
但既然压力是零,再冷却也还是没有冰点可言.
(有人能找出绝对温度0与压力零附近的phase diagram吗?)
我的猜想是,巨观而言整滴水会在瞬间沸腾膨涨
但微观而言,因为不会所有分子都同时汽化
在某一微小区域内,汽化的分子在逃开前会提供一定的压力
这样的压力可以让冰点提高到绝对温度零以上.
此时若汽化产生的冷却效应够强, 就有可能产生极小的冰晶.
这等於是两个过程在赛跑
1. 汽化水产生冷却作用, 亦产生微小的压力, 连带提高冰点
2. 汽化水很快就会在真空中逃开, 压力消失
如果2的速度不够快, 冷却速度就有机会赶上冰点, 产生局部的结冰.
如果2的速度远比1快, 那就永远不可能结冰.
到底会怎样, 恐怕只有做实验才知道了.
: 反之
: 如果剩下的水分子的动能没什麽机会(时间)重新分配
: 则应该不会有固态的水留下 (原来的水分子中应该没有原本就处於冰点之下的吧)
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※ 来源:‧南十字 crux.chem.nsysu.edu.tw‧[FROM: formosa.IfA.Hawaii.E]