آب داخل یک لیوان در فضا یخ می زند یا به جوش می آید؟

به گزارش بولتن نیوز، اگر موقعیتی پیش بیاید که به یک پیک نیک در فضا بروید، برای آب یا نوشیدنی ای که به همراه می برید چه اتفاقی می افتد؟ پاسخ این است که زمانی که آب مایع را به فضا می برید مدت زیادی مایع نمی ماند. با این حساب کدام یک از این اتفاق ها برایش رخ می دهد: منجمد می شود و یا به جوش می آید و بخار می شود؟

برای فهمیدن پاسخ این پرسش باید به دو جنبه این قضیه فکر کنید. از یک طرف به فضای بسیار سردی فکر کنید که در حد زیر نقطه انجماد آب است. از سوی دیگر می دانیم که فضا خلأ است، بنابراین انتظار فشار پایین دارید که باعث می شود آب به جوش آید و بخار شود.

بنابراین در کمال تعجب آب داخل لیوان هم به جوش می آید و هم یخ می زند. درواقع اول به جوش می آید و سپس یخ می زند.

ما جواب این پرسش را به این دلیل می دانیم که فضانوردان وقتی در مأموریت اند در تماس با فضا هستند به همین دلیل با یک نمونه عملی سروکار داریم و آن هم ادرار فضانوردان است!

هنگامی که فضانوردان در فضا ادرار می کنند و آن را در فضا رها می سازند، ادرار به سرعت می جوشد و بخار می شود، بعد بلافاصله با تصعید یا متبلور شدن به طور مستقیم از گاز به جامد تبدیل می شود و در واقع به بلورهای ریز ادرار تبدیل می گردد.

یک فضانورد در همین رابطه می گوید:

هنگامی که فضانوردان در مأموریت هستند و ادرار می کنند و آن را به داخل فضا می ریزند، به شدت می جوشد. سپس بخار بلافاصله به حالت جامد در می آید (فرایندی که به عنوان تصعید شناخته می شود) و در پایان ابری از بلورهای بسیار ریز یخ زده به وجود خواهد آمد.

ادرار به طور کامل از آب نیست، با این حال ما انتظار داریم همین روندی که در رابطه با فضولات فضانوردان رخ می دهد برای یک لیوان آب هم پیش بیاید.

البته این را هم بگوییم که گرما و سرما در فضا معنی ندارد زیرا دما میزان حرکت مولکول ها است. اگر ما ماده نداشته باشیم، چنان که در خلأ چنین است، پس دما هم نداریم.

گرمایی که به به لیوان آب می رسد به این بستگی دارد که آیا در معرض نور خورشید و یا در تماس با سطح دیگری از این قبیل است و یا در تاریکی قرار دارد. در اعماق فضا، دمای یک شیء حدود 238- سانتی گراد یا 460 - فارنهایت یا 3 کلوین است که بسیار سرد است.

می توانید به آب بر روی زمین هم دقت کنید. آب در قله کوه بسیار آسان تر از سطح دریا به جوش می آید.

 

منابع:

http://chemistry.about.com/od/howthingsworkfaqs/f/Would-A-Glass-Of-Water-Freeze-Or-Boil-In-Space.htm

http://boingboing.net/2014/12/11/does-water-freeze-or-boil-in-s.html