在月球上倒一桶水會怎麼樣?

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首先,我們需要了解的是水的三相點

我們知道,在一個標準大氣壓下(101350Pa),水的沸點是100℃、凝固點是0℃。

而當氣壓為610.5Pa時,水就只有兩種狀態,在0.01℃以上是氣態(水蒸氣)、在0.01℃以下是固態(冰)。

如果氣壓再低呢?從圖中我們可以看到,肯定也只有冰和水蒸氣這兩種狀態,但是這兩種狀態相互轉化時的溫度可就更低了。

其次,我們瞭解一下月球表面的氣候特點

月球表面幾乎沒有大氣層,也就沒有什麼氣壓,月球表面物質的熱容量和導熱率又很低,導致月球表面晝夜的溫差很大,白天,月球表面在陽光垂直照射的地方溫度可高達127℃,到了夜晚,其表面溫度又可降低到 -183℃。

所以說水在月球表面只可能以兩種物態存在:氣態(水蒸氣)和固態(冰),或許就不會有固態,而只能以水蒸氣的形式存在。

最後,在月球表面倒水會怎麼樣?

1、如果月球表面氣壓恰巧使冰和水蒸氣這兩種狀態相互轉化時的溫度在 -183℃~127℃之間,假設為A℃,如果我們在月球表面溫度為A℃以上的區域倒水的話,這些水會瞬間成為水蒸氣,而月球的引力很小,不能將這些水蒸氣吸附,所以這些水蒸氣會迅速逃到太空中。

如果在月球表面溫度為A℃以下的區域倒水的話,倒出來的只可能是冰塊,這些冰塊掉落在月球表面,或許等不了27.32天,等月球自轉到倒水的地點快要被太陽光照射的時候,或者說溫度上升到A℃的時候,這個冰塊又會變成水蒸氣而逃到太空去了。

2、如果月球表面的氣壓小到使冰變成水蒸氣的溫度低於-183℃,那麼,我們在月球倒水就只有一種可能的結果了,那就是瞬間變成水蒸氣而消失。

所以說,大氣層對於我們人類能在地球上生活起到了至關重要的作用,你能想象一下沒有大氣層後,地球與月球有什麼區別嗎?


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月球是距離地球最近的星球,卻和地球環境有天壤之別。如果在地球上撒一盆水,水還是原來的水,到了地上便會被土壤吸收,滋養植物;如果在月球的晚上撒一桶水,由於-100℃以下的低溫,應該有兩種可能:會結冰或被月球土壤吸收。


水撒在月球上究竟會怎樣呢?

對月球有些瞭解的人就會有較專業的猜想:當月球處於夜晚時,月球上的溫度會從白天的200多度下降到-172℃,如果水在地球上這樣的溫度下瞬間就會冰凍。但月球上由於沒有大氣這個散熱的介質,水溫得不到下降,並且氣壓也低,沸點就會變成零下百多度,這一桶水就會直接沸騰了。

其實這個猜的不太實際。

經過科學家們推測:當宇航員帶上一個密封的水桶到了月球表面時,就要小心的打開桶蓋。因為開桶蓋的那一刻,水會爆炸出來,然後會看到呈現出放射狀的水蒸氣消失在月球空蕩蕩的上空。

就是說在月球上倒一桶水時,水會立刻蒸發消散,無論是白天或夜晚。


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結果會因為倒水的位置不同而出現不同的情況,大概有四種可能。

1,倒在白天月球的表面。此時月球表面在陽光垂直照射的地方溫度約高達127℃,而水在地球表面的沸點是100度。同時考慮月球上沒有大氣壓力,我們知道水的沸點是隨氣壓變化的,在地球海拔6000米高度水的沸點是80度。而月球上的大氣壓可以忽略不計,所以加上高溫的作用,一桶水會在瞬間被蒸發。由於月球引力不足以留住水蒸汽,所以它們將飄散進太空。

2,倒在黑夜的月球表面。因為月球沒有大氣,溫度消失極快,在月球的夜裡,最低溫度可降低到-170℃左右。而水的冰點為零度,所以一桶水會立刻凝結為冰。但是隨著白天來臨,這通水最終還會被蒸發飄進太空。

3,倒在月球兩極區域。月球兩極存在永遠無法接受太陽光直接照射的區域,被稱作永久陰影區,最新數據顯示,其面積在南北兩極分別達到約16055km2和12866km2,這裡溫度極低,最低溫度可以達到-250攝氏度,那麼這桶水會以冰凍形態存在。

4,倒在月球撞擊坑內。有研究人員發現,在水星的撞擊坑內太陽照不到的地方會有水冰存在,於是他們認為,在月球上的撞擊坑內也有相似的情況,據此他們判斷月球上的水會很多。如果把這桶水倒在撞擊坑裡,就會有一部分以水冰的形態留在月球上。

所以,一桶水倒在月球上也就是這種簡單的物理現象,不會有什麼複雜奇怪的事情發生。


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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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第一步:瞬間沸騰;第二步:要麼汽化,要麼成為冰塊暫時保留在月表。

水有三種狀態:汔態、液態、固態。在月球上倒一桶水,水最後會怎麼樣?主要取決於月球上兩個因素:氣壓和溫度。

一、月球表面氣壓

月球作為地球的衛星,沒有磁場的有效保護,因此月球不具備形成大氣層的條件。或者說形成的大氣也是非常稀薄的,實際上月球表面的大氣密度連地球大氣的百兆分之一都不到,而沒有大氣直接導致月球表面幾乎不存在氣壓。而我們知道氣壓影響著水的沸點,在近乎零氣壓的情況下,月球上倒一桶水,那就會瞬間沸騰,這是第一步!

二、月球表面的溫度

月球無大氣,高度真空,無法保留水分和熱量,就形成冷熱兩重天的環境,日夜溫差達到340度。這個日夜是以太陽能否照射到為界的,太陽照到的地方溫度達到160攝氏度,而沒有太陽的地方溫度迅速降到-180攝氏度。而且太陽在月球上移動緩慢,半個月才輪換一回,也就是說如果呆在月球一個地方就會經受半個月炙烤,半個月嚴寒。

第二步:

在“白天”:陽光直射的時候,表面溫度高達120攝氏度,超過水的沸點100度,那麼這桶水很有可能會變成一縷蒸汽,“灰飛煙滅”。

在夜晚:零下180攝氏度的情況下,這桶水很有可能會變成一個個“不規則”的珠子,飄落在太空中,變成一個個晶瑩剔透的“夜明珠”,在太空中漂泊。


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在月球表面,水只能夠以固態形式存在。而且存在的時間還不會太長。

月球幾乎沒有大氣壓(10^7pa),幾乎是真空狀態。所以水在月球上面,如果是液態,那麼會發射沸騰現象。而且月球的白晝溫度可以達到120攝氏度,即便是有一定大氣壓,如此高溫環境下,水照樣會蒸發掉的。所以,直接倒一桶水在月球上面,如果是剛好處於白晝,那麼過不了多久這些水就會蒸發完全。


當然了,如果是在夜晚,月球的溫度可以低到-170攝氏度。如此低溫,水根本不會以液態存在。所以,即便我們有一桶水,這些水也會在桶裡面結冰而無法倒出來。如果我們使用加熱的方式進行傾倒,那麼這些水會一邊沸騰一邊迅速降溫結冰,最終變成一個冰疙瘩。

水以冰的形式倒是可以在月球表面存在較長的時間,但是仍然會緩慢昇華,因為大氣壓實在是太低。做過冷凍乾燥的同學都知道,在負壓下,冰會慢慢地昇華,最終變為水分子。所以,這些冰如果暴露在月球表面,也會逐漸升華,最終什麼都留不下。不過這個過程由於低溫會比較緩慢。

所以說,倒一桶水在月球上面,並不會造成怎麼樣的影響,也無法使得月球具有生命。如果真的想靠水改造月球,那麼首先就是要構建月球的大氣系統,這樣才行。可惜的是月球的質量太低,且不擁有磁場,所以無法束縛住大氣。


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把一桶水倒在月球上,會出現什麼狀況呢?

我們看到在太空艙內的水,是什麼樣子的,水成為一個個的小圓球漂浮在空中,這就是水在沒有引力依託的情況下的狀態。

它成為一個個的小圓球漂浮在空中。

這就提醒我們,宇宙中所有的物質都會在沒有引力依託的情況下漂浮在空中。

月球,地球,太陽,土星,金星火星等等所有的物質在沒有引力依託的情況下都會漂浮在空中。

那麼一桶水倒在月球上會怎樣呢?

月球是有引力的,它和太空艙不一樣。

太空艙的宇航員是漂浮在太空艙裡面的,而美國登月的宇航員是站立在月球表面的。

所以,月球上的環境和太空艙內不一樣。

月球上的引力環境接近於地球環境。

這點可以在美國登陸月球表面看得非常清楚。

那麼一桶水倒在月球表面會怎樣呢?會飛濺出去嘛?

任何物質自身都有引力,水自身也有引力。

在太空艙內的水會形成一個球體,它的引力在水珠的中心。

把一桶水倒在月球表面,會出現什麼狀況呢?

和地球近似,水不會飛濺四處,因為水自身的引力會把水吸引在一起。

而月球的引力大於水自身所擁有的質量的引力,水就會被月球吸引而滲入月球表面的土壤中。

在月球上水不會像太空艙內一樣形成一個個的小圓球漂浮在空中,不會的,因為水已經進入月球的引力範圍,所有的支配都由月球說了算。

月球上沒有壓力,水會飛濺嗎?

不會!

任何物質自身都有引力,它們會牢牢的把自己吸引在一起,而不會分崩離析。

那麼飛濺是怎麼形成的呢?

飛濺是在有壓力差的情況下出現的。

比如太空艙內壓力大,而太空中沒有壓力,壓力大的一方就會向壓力小的一方運動。

比如我們登陸月球,打開艙門,這時就會看到太空艙裡有氣體衝出,之後就沒有了。

這時月球上的壓力和太空艙內的壓力基本一致,沒有了壓力差,飛濺也就沒有了條件了。

一桶水已經在月球的環境中,它倒出去,就得服從月球的引力環境,被月球吸引而滲入月球表面的土壤中。

水會不會在太陽光的照耀下蒸發呢?

在沒有倒入月球表面時,水是透明液體,太陽光可以直接穿過,而沒有熱量產生,不會蒸發,但是倒入月球表面之後,月球的土壤有顏色,會吸熱,這時就會加熱倒入月球表面上的水而立即蒸發掉。而沒有陽光的背面,水會立即凍成固體。

月球表面能夠保存水嘛?

月球表面能夠在月球質量允許的範圍內保留適當的水,因為月球的引力有限,旁邊就是一個巨大的地球,月球吸引力小於地球,漂游在太空中的水會被地球搶走。


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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


在地球上我們經常會看到水以氣態,液態和固態的形式存在,除了與溫度有關之外,還有一個關鍵因素就是大氣壓。通常我們所說的冰水混合物的溫度是零度,指的就是在一個標準大氣壓下,而100攝氏度就是液態水的沸點,也是一個標註大氣壓下。

氣壓可以影響到液態水的沸點溫度,這個我們都知道,初中物理有明確的講解,比如你在高山上很可能根本煮不熟食物,因為高山上大氣壓相對較低,水的沸點也比較低。

而月球上幾乎呈現真空狀態,雖然有極其少量的大氣,不過可以近似認為那裡的大氣壓為零。理論上氣壓為零,如果你把一桶水倒在月球上(事實上你很難做到這個動作),理論上表面的水就會瞬間蒸發。

同時,月球上溫差非常巨大,白天向陽面溫度可以達到120攝氏度,在這個溫度下倒一桶水,毫無疑問水會很快蒸發完畢,在強烈的太陽光照射下,水分子很有可能分解為氧和氫,最終逃離月球。

倒了晚上,溫度會迅速下降到零下180攝氏度,如果這時候你在月球上倒一桶水,表面的水還是會很快蒸發,蒸發的水會帶走熱量,然後剩下一部分水被凍成冰。如果在月球的部分永久陰影地區,會形成永久存在的冰。

總的來說,在月球上倒一桶水也比較恐怖的事情,不過實際操作中我們也很難完成這個動作,在我們準備倒水的時候,水就開始蒸發了。目前人類並沒有在月球上真正演示過倒水的實驗,如果未來的人類能長期居住在月球上,或許能親眼目睹在月球上倒水形成的“美景”!


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