本文作者:交换机

抽了真空还会结冰吗,抽了真空还会结冰吗为什么

交换机 06-13 11
抽了真空还会结冰吗,抽了真空还会结冰吗为什么摘要: 大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于抽了真空还会结冰吗的问题,于是小编就整理了3个相关介绍抽了真空还会结冰吗的解答,让我们一起看看吧。水在真空状态下会结冰吗?真空的...

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于抽了真空还会结冰吗的问题,于是小编就整理了3个相关介绍抽了真空还会结冰吗的解答,让我们一起看看吧。

  1. 水在真空状态下会结冰吗?
  2. 真空的空间无限大,水与真空绝热,水会挥发完吗,会结冰吗?
  3. 为什么真空中水先沸腾再结冰属于物理现象嘛?

水在真空状态下会结冰吗?

在一个密封的透明容器里放一些水,用抽气机不断地抽取容器中的气体,你会发现抽取到一定程度后容器中的水会沸腾,这是因为水的沸点与外界压强有关,压强越小沸点越低。高原地区的大气压强比较小,水的沸点比较低,用水煮饭时就不容易熟。换用高压锅煮饭就能够很快将食物煮熟。

气压的变化能够影响水的沸点,会不会也能够影响凝固点?不断地降低气压,当接近绝对真空时,水会不会变成固体的冰?

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(图片来源网络,侵删)

压强的确会影响水的凝固点,这点可以从水的相图中直接得到。水的固态、液态、气态就是三种相。相图就是在一个坐标系中将固态、液态、气态对应的区域区分开。坐标系的横轴表示温度,纵轴表示压强,不同温度和压强下水是固态、液态还是气态就可以直接在相图中得到。

上图为水的相图,蓝***域代表固态,绿***域代表液态,红***域代表气态。从图中可以看到,当温度低于一定值(251.165K)时,不论外界压强是多少,水都不会以液态的形式存在。当压强低于一定值(611.73Pa)时,不论温度是多少,水也不会以液态的形式存在。在更低压强及更低温度下,水只能以固态的形式存在。

将水放在一个密封的容器内,不断抽取容器中的气体,水会不断蒸发。压强降低到一定程度后使得水更可能以固态和气态的形式存在。水的蒸发会带走一部分热量,当温度低到一定程度后水就会变成固态的冰。这样就依靠降压将水变成了固态的冰。

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在太阳系海王星之外的柯伊伯带以及更远的奥尔特云有大量的冰块。它们之所以能够保持固态是因为它们满足成为固态冰的条件:那里是一片黑暗寒冷之地,同时外太空中压强几乎为零。水在这样的环境下只能以固态冰的形式存在。

真空当中是不会有液态的水的。

由于真空当中没有气压,虽然气压绝对为零是不可能的,但是气压已经足够小到察觉不到。理论上气压和水的沸点会成正比,也就是气压越高,水的沸点越高,气压越低水的沸点也就越低。在真空环境中,由于气压接近为0,所以理论上温度大于绝对0度,也就是-273摄氏度,水都会沸腾,并且气化成气体。

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那么有人可能会问,为什么有些彗星上会有固态的冰存在呢?因为很多彗星都是由行星之间的互相撞击而形成的,而行星上原来就已经有固态的水,也就是冰存在,所以这些冰也就被捎带到了彗星上。

真空的空间无限大,水与真空绝热,水会挥发完吗,会结冰吗?

水不会挥发,更不会挥发完,而会结冰。因为真空的空间无限大,就是说水是在太空。而太空中的彗星就有的有冰的成分,而太空中土星环就有冰块存在,这说明水在太空不会蒸发。因为会蒸发,冰在太空就会升华,就不会存在彗星有冰的成分,就不会存在土星环的冰块。

另外冰箱注射制冷剂时,真空度需要满足水分子总量形成的冰不能堵塞制冷系统中的最小瓶颈。所以水不会蒸发完,会结冰。

为什么真空中水先沸腾再结冰属于物理现象嘛?

抽真空过程就是气压下降的过程,造成水的蒸发速度加快,部分液态水转化成气态水,如果转化成气态水的过程太猛烈,水会先沸腾,汽化过程会吸收大量热量,使得容器里温度快速下降,当降至0℃以下时,液态水结冰。

气压降低后水的沸点也会降低,水会开始沸腾;水变成水蒸汽使水的内能降低,水会结冰。

到此,以上就是小编对于抽了真空还会结冰吗的问题就介绍到这了,希望介绍关于抽了真空还会结冰吗的3点解答对大家有用。

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