發信人: EPS.bbs@crux.chem.nsysu.edu.tw (觀測如作戰)
日期: 13 Sep 2005 02:09:56 GMT
標題: Re: 請問在外太空中的問題
信群: tw.bbs.sci.astronomy    看板: astronomy
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【 在 Traveler. 的大作中提到: 】
: 在 andy 兄貼文之後，我想到了另一個問題：『水的體積和熱傳導的影響為何？』
: 水在汽化時，會帶走熱
: 假如剩下的水分子的動能有機會(時間)重新分配
: 則在不斷帶走熱的情況之下，剩下的水是不是就可以降到冰點以下而成為固體

這點我倒沒想到.
不過, 以小水珠的情況來說 (也就是, 不是像游泳池那麼大的一坨水)
因為這種汽化是屬於沸騰, 而不是表面的蒸發而已
水珠的內部結構會迅速被破壞
而不是說只有表面的水分子離開而帶走一點熱量.
此時,以上您提到的"剩下的水"在哪,可能就是問題了.

另一點就是,因為外界壓力為零
就算汽化會帶走熱量幫助剩餘的液態水冷卻
但既然壓力是零,再冷卻也還是沒有冰點可言.
(有人能找出絕對溫度0與壓力零附近的phase diagram嗎?)

我的猜想是,巨觀而言整滴水會在瞬間沸騰膨漲
但微觀而言,因為不會所有分子都同時汽化
在某一微小區域內,汽化的分子在逃開前會提供一定的壓力
這樣的壓力可以讓冰點提高到絕對溫度零以上.
此時若汽化產生的冷卻效應夠強, 就有可能產生極小的冰晶.

這等於是兩個過程在賽跑
1. 汽化水產生冷卻作用, 亦產生微小的壓力, 連帶提高冰點
2. 汽化水很快就會在真空中逃開, 壓力消失

如果2的速度不夠快, 冷卻速度就有機會趕上冰點, 產生局部的結冰.
如果2的速度遠比1快, 那就永遠不可能結冰.

到底會怎樣, 恐怕只有做實驗才知道了.

: 反之
: 如果剩下的水分子的動能沒什麼機會(時間)重新分配
: 則應該不會有固態的水留下 (原來的水分子中應該沒有原本就處於冰點之下的吧)


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