在月球上倒一桶水會怎麼樣?

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中國科學院院士歐陽自遠先生是嫦娥衛星之父,曾在一次演講中描述了月球的情況。

月球表面環境十分惡劣,白天零上100多度,晚上零下一百多度。

晝夜溫差達到300度。所以你要在什麼時候倒水很關鍵。白天可能直接是水蒸氣,晚上直接是冰塊到不出來。
更重要的是,月球表面上真空的。你要採用什麼容器裝水,水桶嘛?宇航服級別的水桶?壓差過大,容器直接破裂。都無法裝水,怎麼倒水?


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我們來推導一下這月球表面倒一桶水是什麼情況?首先你在登月艙準備一個桶裝上水,此時水還處在約一個大氣壓下,跟我們常見到的水狀態沒啥不同,當你穿好宇航服,提著水給倉內洩壓的時候,(不洩壓無法開艙門)隨著空氣壓力下降,水就開始沸騰,然後還沒等開艙門可能就全部揮發了。

另一種情況,你拿一個封閉的桶裝上水。桶要結實一點。等你出登月艙進入月球表面,你打開桶蓋,一定要小心,因為打開桶蓋的瞬間水會爆炸出來。接著你就看到放射狀的水蒸氣四散在月球空空蕩蕩的空中。即使你非要倒進月球表面。水也會很快的蒸發,基本上看到的現象就這樣。不管是白天還是晚上,效果都差不多。

推導這個現象,是依據以下幾個知識點。

一、水的沸點與大氣壓高低成正比,即氣壓升高,水的沸點也升高,氣壓下降,水的沸點就跟著下降。

二、對於純淨的水來說,高度每升高300米,沸點溫度大約要下降1℃。

(1)水的沸點與壓強的關係: 壓強為760/mmHg時水的沸點是100℃。 當壓強分別為:380、710、780、760×2、760×5、760×10/mmHg時,水的沸點分別是:81℃、98.1℃、100.7℃、120℃、152℃、179。

三、其實在真空下,沒有壓強,所以,水只要存在於真空,就會立馬汽化,理論上講,真空中不存在液體。真空中,水會汽化的極快。

四、月球表面有多熱?

也許會讓你吃驚,但是信不信由你,當太陽位於頭頂時,月球的白天溫度可以達到大約130℃。沒有太陽,夜間溫度可以下降到-110℃。

網絡上有關這個問題的回答有很大的差異。你會發現其他人對此的估計是,-153℃到107℃、-173℃到127℃、-130℃到93℃、-193℃(極區)到110℃(赤道)以及100K到400K。

五、熱傳導的三種方式

你可能會想在溫度130℃的月球表面上行走應該會是一個大問題。一些“騙局製造論者”聲稱在如此高溫下太空服內的宇航員根本無法生存,但是他們忘記了在航天飛機外進行太空行走的宇航員也經歷過相同的極端溫度條件。主要是因為月球表面沒有空氣,不能進行熱交互傳導。除了腳與月球表面直接接觸的地方。剩下只有以紅外線為主的輻射傳導。






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答:月球表面沒有大氣,處於高度真空環境,液態水在這樣的環境中,表面會沸騰蒸發,同時一部分還可能結冰,具體變化和環境溫度有很大關係。


在月球上倒一桶水會怎麼樣,這個問題確實很有意思,也沒那麼容易回答,涉及水在極端條件下的物態轉變,我們先來看月球表面的條件:

(1)月球表面還處於超高真空狀態,大氣壓在10^-10pa數量級,比地球上的真空試驗室壓力還低;

(2)月球表面白天能達到110℃,夜間降至-170℃;


液態水在這樣的高度真空中,表面肯定會沸騰蒸發,氣化後形成水蒸氣,水蒸氣短時間內停留在液態水錶面附近,就有了微弱的壓強;所以在水的三相圖中,雖然沒有表示出低於1pa的情況,但並不妨礙我們分析。

如上圖,水的三相點溫度為273.16K (0.01℃),當水所處壓力較低(低於1kpa),且溫度低於0.01℃時,從三相圖中可以看出水只有固態和氣態,說明液態水是不穩定的。


那麼我們就可以分析,把一桶水倒在月球表面後,到底會發生什麼:

(1)月面溫度遠高於0.01℃時

處於真空中的水,三相圖顯示氣態才是水的穩定狀態,所以把水倒在月球表面,水會劇烈沸騰蒸發,蒸發的同時吸收大量潛熱,直到液態水蒸發殆盡為止。

(2)月面溫度遠低於0.01℃時

處於真空中的水,固態和氣態都可能是穩定狀態,主要看處於三相圖中藍色氣態線的左邊還是右邊。

此時把水倒在月面上,接觸月面的液態水,會由於低溫結冰;和真空接觸的液態水,會沸騰蒸發,蒸發的同時也會吸收潛熱,最後留下一部分固態冰,處於真空中的固態冰,會慢慢昇華跑掉。

(3)月面溫度在0.01℃附近時

是(1)(2)兩種情況的過渡,溫度越高,最後留下來的固態冰越少,直到達到一個溫度後,就不會有固態冰殘餘,這個溫度估計在0~50攝氏度之間。

以上只是粗略分析,實際情況還與月面物質的比熱容、傳熱係數、是否有太陽輻射有關,這已經超出了這個問題的談論範圍。


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老規矩,先來說下答案:灰飛煙滅?驟冰千里?

眾所周知,太空中是一個極寒的環境,也就是高寒環境,平均溫度在零下270度左右,且具有來自各方的宇宙射線,所以造成了月球的特有的兩極氣候。


月球的氣候很稀奇,因為我們不能用特定的概念來定義,月球的表面的晝夜溫差很大,白天陽光垂直照射的地方溫度高達120攝氏度,而晚上則會驟降成零下180攝氏度,知道了這些,我們就可以把這個問題飛為兩部分來看。



如果是在“白天”陽光直射的時候,表面溫度高達120攝氏度,我們知道水的沸點是100度,那麼這桶水很有可能會變成一縷蒸汽,“灰飛煙滅”。

那麼如果是在夜晚的時候,這桶水很有可能會變成一個個“不規則”的珠子,夜晚零下180攝氏度的情況下,飄落在太空中的水珠會變成一個個晶瑩剔透的“夜明珠”,在太空中漂泊。


我是時間史,如果喜歡請點上一攢,歡迎各位在下方評論區進行討論


時間史


對於在月球上倒一桶水會怎麼樣呢之話題,我個人觀點認為,要看月球運行到什麼位置,才能下結論,不過通常情況水會在月表高溫狀態下被徹底蒸發掉。為什麼會這樣說呢?因為,月球的運行軌道,是圍繞著地球赤道面成23度角的形態進行圓周循環運動的,以地球軌道為界分為地陽面和地背面,月球位置不管是處在地陽面還是地背面,其絕大部分時間都會被太陽光一直照著,

由於太陽熱能溫差的不同,月球處於地陽面時溫度表現較高,平均可達160攝氏度,當月球位置處在地→月→陽成直線時,或者可以說月全食時,月表向陽面溫度極高,可達280攝氏度或以上。在陽光直照的情況下,月球處在地背面時溫度比地陽面會低一些,平均溫度約為100攝氏度左右,但當月球位置處於月→地→陽成一線時,陽光會被地球全覆蓋,月球上會發生全黑暗效應現象,溫度會急劇下降到零下100攝氏度或以下,不過月球每循環一圈所出現這種情況的時間是很短暫的。

由此可見,如在月球上倒一桶水,當月球位置處於地背面之月→地→陽成一線的全黑暗效應現象時,水會立即被低溫冷卻為冰塊狀;除此之外,月球上絕大部分時間,水都會被高溫蒸發成為氣態狀。不知這樣的回答是否準確?!如讀者閱後覺得我說的對,希給個點贊關注我,歡迎大家加入相關討論和學習。宇明於東莞市。(注:原創作品,抄襲必究。)




地外天使


倒一桶水有些難度,在月球上灑杯水也會落地的,月球的引力是地球的6分之1,不過比地球上落地要慢,如果你在一個沒有引力的星球上灑水,那就會漂浮在空中月球上放一杯水會蒸發。月球上太陽輻射很強,放在月面上的一杯水會蒸發的。水蒸氣會跑到宇宙中去。水是肯定沒有的,除了地球以外的外星球,即使有也是冰形態,何況月球這種沒有大氣層的衛星。水也是有汽化熱的。。。很少一部分水分蒸發就足以把整個水溫度降至冰點以下。。。很多大型賓館中使用的溴化鋰製冷機就是類似原理,其實裡面的真空度也蠻大的,但是通常最低也就只能達到2°C左右。。。至於抗壓的問題,瓶內只要補充高壓氣體,壓差不過大約0.1MPa。。。一般的可樂瓶就能抗這個壓。。,真實情況應該是,打開瓶蓋。。。可以看到一股氣體噴出,情形會有點類似開香檳,然後瓶內的水就變成冰了。。。接著,冰會逐漸減少直到消失。。。就是乾冰昇華的樣子。。。


大風起兮偶飛揚


理論不如實踐,實踐檢驗真理。眾人公認的理或真理,真不真、假不假是通過實踐可以分辯證明的。

把水倒到月球上會像酒精在地球上一樣揮發嗎?誰也不知道。美國證明月球南極洲有水存在,可見月球並不是沒有大氣壓,再說了,如果水蒸發了不見了,嫦娥四號帶的棉花種又如何發芽呀?

例如水力飛行器,人腳踏兩個高壓噴管向下噴水就能飛離高空,水本來比空氣重的,應該沉沒在空氣以下,卻能使人飛,這是因為噴出水的力與空氣發生了排拆力。如果月球沒大氣壓大氣,嫦娥四號直接摔毀在月球上。嫦娥四號噴出的火焰不是與月球氣體發生排拆,使它緩緩的降下嗎?因而得出有引力的天體都有大氣層和氣體存在,稀稠強弱不一樣罷了。在宇宙中絕對真空是沒有的。


袁保新


一桶水倒在月球上肯定不會爆炸或者燃燒,只是以何種狀態存在的問題。這就需要判斷在月球上水的冰點和沸點是多少?

雖然月球在太陽照不到的地方會很冷,但是考慮到月球上沒有空氣,氣壓非常非常低,所以水的沸點可能在攝氏零下很多度都不止,當然這個都是根據常識進行的推測。所以如果一桶水要帶到月球上,應該是儲存在高壓容器中,一打開也就汽化消失了。


骨科那些事兒


首先你得安排我上月球~提供水和水桶~讓我操作後~觀察下~才能告訴你~不知腦洞君何時安排行程啊?



大吉大利人力資源搬運


無論溫度是極低還是極高,都會變成水蒸氣。

這裡有一個誤區,那就是熱量如何散失,如果溫度只有零下100度,水溫就一定會變成零下100度嗎?一定不會,因為月球氣壓極低,沒有空氣作為熱傳遞,溫度幾乎無法散失,而氣壓越低沸點越低,水會直接沸騰。

(如果有科學大佬告訴你會變成冰,他只是想告訴月球很冷,舉複雜的例子怕你聽不懂,只好那水舉例)


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