但是我们还知道液态水周围环境的压强降低,水的沸点就会降低。这个现象我们非常熟悉,在高海拔地区,水在较低的温度下就会沸腾;这是因为高处的大气稀薄,水表面的压强降低,水分子在获得更小动能的情况下,就会跑出来。如果我们增加水表面的压力,水分子想从水里跳出来就需要更大的动能,也就是温度。
在高原地区,气压再小还时有压力的,如果我们把液态水放在真空室中,然后迅速地将空气抽出,在这种极端环境下水会发生什么?
水沸腾了,而且沸腾的很厉害!原因在于处于液态的水,既需要有一定的压力范围,也需要一定的温度范围。如果液态水在一个固定的温度下,不断降低周围环境的压力,水就会立即沸腾。
同样,如果液态水在一个固定的压强下,不断地降低周围环境温度,就会导致水立即冻结!
所以说把液态水放到太空中,其实是对水同时做两件事:把液态水从合适的温度和压力的组合环境中拿出来,移到一个更低的压强和更低的温度环境中,这两个条件一是可以让水沸腾,在一个就是让水结冰。我们可以先把液态水带到国际空间站,在那里有稳定的温度和压力,水可以以液态的形式存在。
在空中水会发生什么?是先结冰还是沸腾?