Чайник и вакуум
Вспоминая устройство термоса, в котором откачан воздух между двух колб, возникает вопрос, что будет с горячим чайником, оказавшимся внезапно в вакууме в космосе? Вода в нем испарится? Замерзнет? Или что-то другое?
Чайник начнет остывать за счет излучения (в меньшей степени) и за счет испарения горячей воды (в основном). Сначала вода остынет до комнатной температуры, но даже не заметит этого и продолжит остывать, потом до нуля по цельсию - это она заметит и начнет затвердевать, то бишь в лед превращаться. Да, кстати, находясь в космосе вода будет в чайнике не как на Земле, в отсутствии притяжения она вытечет из чайника и обволочет его снаружи и изнутри. И вот наш чайник покроется льдом. Но он так же продолжит остывать, ведь даже лед испаряется, но медленнее. Чем ближе к абсолютному нулю будет приближаться температура, тем медленнее будут испаряться вода, скорость падения температуры снизится, повысится доля передачи тепла за счет излучения. Система придет в равновесие вроде бы в районе 5 градусов по Кельвину, но могу ошибаться. Дальнейшее испарение льда будет идти крайне медленно, так что чайник будет летать в космосе покрытый коркой льда, притягивая к себе мелкую пыль, наращивая массу, до тех пор, пока его кто-то самого не притянет и не нарастит за счет него свою массу.
PS И да чуть не забыл, до момента замерзания (или чуть меньше) вода будет кипеть, т.к. давление вокруг нулевое.
раскрыть ветку (27)
хоть один здравый комментарий во всем этом мракобесии про невозможность замерзнуть в вакууме.
раскрыть ветку (1)
раскрыть ветку (3)
Ну, солнечная система маленькая, космос большой. Было бы глупо предположить, что если чайник "внезапно" окажется в космосе, то он попадет именно в нашу систему, да и в систему вообще. В противном случае у него должна быть, как минимум первая космическая, чтобы он не упал. Но если минимум первая космическая у него была, то нет разницы, в кокой точке космоса он будет. Почти нет разницы. Поэтому не совсем понял ваш вопрос.
раскрыть ветку (2)
наибольшая концентрация чайников, однако, как раз в солнечной системе. с чего бы ему остывать до 5K?
раскрыть ветку (1)
Ну, я точно не помню, но температура предметов в космосе, чуть выше абсолютного нуля. А что до чайников, то вопрос стоял так, что это всё случилось внезапно. телепорт? Не с космической же станции его выбросят ))) А телепорт его куда угодно забросит.
раскрыть ветку (3)
раскрыть ветку (2)
раскрыть ветку (1)
Абсолютный ноль - это -273°С или 0 К, оно же -460°F
Сотые обычно отбрасывают, округляя до целого.
Удачи!
раскрыть ветку (11)
Запаса энергии испарения хватит на достижение 0 по кельвину, так что... а уж -73 по цельсию - легко!
раскрыть ветку (10)
раскрыть ветку (9)
раскрыть ветку (8)
раскрыть ветку (7)
даже так? А как же диффузия в жидкостях и твердых телах? Как вакуум влияет на диффузию в твердом теле? )))
Более того, если вспомнить определение вакуума, то в космосе - среда, но не вакуум ;) Вот если туда трехлитровую банку поместить и закрыть её, в ней будет отличный вакуум ))))
раскрыть ветку (6)
Ну давайте вспомним определение диффузии: Диффу́зия (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) — процесс взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму. В космосе все же состояние среды достаточно близко к вакууму. Из твердого тела атомы за счет чего будут диффундировать в вакуум? Вот если бы к этому куску льда приложить железо к примеру, то между ними будет происходить диффузия.
раскрыть ветку (5)
Согласен, НО! Диффузия - это следствие теплового движения. Казалось бы я ошибся и диффузией назвал тепловое движение (в принципе простительно, явления-то сходные и одно является следствием другого), но т.к. в космосе среда, а в следствии теплового движения молекулы воды могут вырваться за пределы рассматриваемого тела, то они перейдут во внешнюю среду, а это уже диффузия ;)
Другое дело и об этом я писал, с приближением к 0, к совсем 0 )))) тепловое движение сходит на нет.
раскрыть ветку (4)
Как приятно поговорить с умным человеком. Различают несколько видов диффузии. Бародифузия к примеру. Диффузия на разностях концентраций и прочие. То что Вы описываете это термодиффузия. Т.е. диффузия при градиенте температур между веществами. Это в жидкости и газе атомам относительно легко перейти во внешнюю среду. В твердом теле с прочными атомными связями нужно кое-какое кол-во энергии для этого, ведь атомы в кристаллической решетке довольно жестко закреплены ( что немешает им колебаться). А т.к. энергию нам в космосе взять неоткуда практически, то подозреваю, что сильно разреженному космическому газу будет ой как не просто выманить атомы из собственного тела. Вообще, вопрос очень интересный. Стоит подумать о возможности десорбции. Но мне кажется, что низкие температуры крайне затрудняют подобные процессы.
раскрыть ветку (3)
Согласен, очень затрудняют, но говоря о космосе, мы говорим практически о вечности, как расстояния увеличиваются, уходя за грань человеческого воображения, так и время. К тому же вспомните кометы. Их шикарный хвост следствие всего лишь легкого солнечного ветерка )))
PS Что быстрее случится за миллион лет, испарится лед или чайник обрастет звездной пылью? А за миллиард?
раскрыть ветку (2)
Я в астрофизике не силен, но мне кажется, что с течением времени кусок льда в космосе будет притягивать космическую пыль, атомы водорода, или что там еще есть, постепенно набирая массу под силой гоавитационных взаимодействий. И вот уже с налипшим веществом этого у льда пойдет диффузия. А что из этого в итоге выйдет я совсем не знаю. В голове робко мелькает слова камета, планета и прочие космические тела. Это в масштабе миллиардов лет)
раскрыть ветку (1)
А не важно, поживем, увидим, что станет с этим чайников через миллиард лет. Ведь мы все - кусочек звездной пыли, на миг собравшийся в людей, каким-то причудливым образом. Что нам помешает собраться вновь через миллиард лет и проверить наш чайник, стал ли он кометой, упал ли на астероид, или был поглощен звездой, став последней каплей для того, чтобы сила гравитации этой звезды сжала её до радиуса Шварцшильда?
раскрыть ветку (3)
Ну, это просто. Посмотрите, как кусочек пенки на кофе обволакивает низ ложки. Верх не может, притяжение мешает. А если именно воду хотите, положите веревку не синтетическую в воду одним концом и смотрите, как она намыкает. Это если не ошибаюсь капиллярное притяжение ей помогает. Вода медленно обволакивает нити и поднимается вверх, вопреки силе тяжести.
раскрыть ветку (2)
раскрыть ветку (1)
Можно увеличить процесс до полного покрытия ёмкости изнутри. Берете банку стеклянную, наливаете воды до половины. Закрываете крышкой герметично. Подбрасываете вверх. Не уверен точно на счет начального момента, но в момент времени, когда банка сменит направление полета вниз, внутри банки будет невесомость (вроде даже в момент отрыва банки от руки) Вода перестанет "лежать" на дне и обволочет стенки банки и крышку, если она не водоотталкивающая.
Исследователи космоса
16.3K поста46.4K подписчиков
Правила сообщества
Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу :)