Uzayda bir boşluğa su koyarsanız ne olur?
Şimdiye kadar hiç kimse gözlem için boşluğa su koyma fırsatı bulamamış olsa da, suyu bir boşluğa koymayı veya ne olduğunu gözlemlemek için uzaya koymayı keşfedeceğiz.
Su deniz seviyesindeyken, aynı zamanda standart atmosfer basıncında (atm) ve sıcaklıkta (1 atm ve 0 ° C), dünyadaki diğer sular gibi yavaş yavaş buharlaşacaktır. Ancak suyu kaynatmak için ısıtmaya başladığınızda, sıcaklık kaynama noktasının altına düşmedikçe (yani ısı kaynağı çıkarıldığında) kaynama noktasına ulaştığında daha hızlı buharlaşacaktır, aksi takdirde su buharlaşmayı hızlandırmaya devam edecektir.
Su yüzeyinde oluşan buhar basıncı atmosfer basıncına eşit olduğunda su kaynar. Şu anki sıcaklık suyun kaynama noktasıdır, deniz seviyesinde, kaynama noktası 100 ° C'dir. Sıvıları daha düşük atmosferik basınçta kaynatarak, tüm sıvıların kaynama noktası düşecektir. Bu durumu anladıktan sonra boy uzarsa ne olur görelim.
Uzaya su koyma durumunu düşünmeden önce, önce su kabını Everest Dağı'na koyup değişikliklerini gözlemleyelim. Everest Dağı'nın en yüksek noktası deniz seviyesinden 8844 metre yüksekte olup, bu yükseklikteki atmosferik basınç 0,34 atm ile 1 atm deniz seviyesinden daha düşüktür. Herhangi bir sıvıyı bu kadar düşük bir basınçta pişirmek için, denge buhar basıncına ulaşılan sıcaklık çok daha düşüktür. Bu, sıvının kaynama noktasını düşürür. Bu durumda suyun kaynama noktası da düşecektir. Everest Dağı'ndaki hava basıncı daha düşük olduğu için su yüzeyine uygulanan basınç daha az olacağı için denge koşullarına ulaşmak için gereken buhar basıncı da azalacaktır. Şu anda denge buhar basıncı 71 'dur, bu nedenle su bu sıcaklığa ısıtıldığında kaynamaya başlayacaktır.
Şimdi, içinde bir bardak su olan bir uzay gemisindeyiz, suyun karanlık, soğuk vakuma salınmasını bekliyoruz. Uzaydaki en düşük sıcaklık yaklaşık -270.45 ° C'dir (kozmik mikrodalga fon radyasyonu tarafından yayılan enerji), mutlak sıfırdan biraz daha yüksektir (yani -273.15 ° C) ve buradaki basınç önemsizdir.
Şimdi, bu bardak suyu bir vakuma koyuyoruz. Yüzdüğünde, beherdeki su hemen kaynar. Bunun nedeni, uzaydaki basınç ihmal edilirse, suyun kaynama noktasının çok düşük olacağı ve anında kaynamaya yol açacağıdır. Bu bardak su kaynamak için geri kalan sıvı suyun ısısını kullandığında, suyun sıcaklığı da suyun geri kalanının donacağı bir duruma düşecektir.
Ayrıca vakumun düşük sıcaklığı da su buharını dondurarak katı kristallere dönüştürür. Beherde kalan katı buz olacaktır. Böylece su boşluğa veya vakuma maruz kaldığında hem kaynama hem de donma meydana gelecektir.
