Re: [13春] 革命機 ＃8

[ruo01332000 (Slight)]

→ keinsacer:既然流到宇宙會結冰，那貼紙掉了以後順手一抹
→ keinsacer:讓破洞處結冰應該就能暫時堵起來吧
看到這個推文我不得不吐槽一下

為什麼海水流出來會結冰？

當然是因為宇宙溫度很低啊

宇宙的背景輻射溫度約2.725K

這種情況下海水噴出來當然會結冰囉

乍看之下很合理

仔細想想不對啊!!



如果那個便利貼本身害怕低溫

那原來宇宙的溫度就差不多2.725K

噴出來的水其熱量因為從一個初始溫度流動到2.725K這個較低的溫度下

怎麼樣也不可能低於2.725K

所以便利貼本身害怕低溫的話在噴到宇宙的時候就應該失效了

怎麼還輪的到用冰噴的時候才失效

是我的物理學太爛嗎?

還是其實那個冰的用途是摳掉便利貼而已？

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 211.21.204.172
推 bahamutjr:撞擊撞掉便利貼的吧 一般不會聯想到便利貼怕低溫吧
他的台詞是說：用海水將便利貼凍結了？
→ FJKLLL:噴出去冷的 黏到機體 變熱才黏住吧
那便利貼會追人啊= =...
看起來不像是變熱之後才活性化的
推 bahamutjr:http://i.imgur.com/aXlaT24.jpg
→ bahamutjr:會不會翻譯的問題 感覺這句怪怪的
那一句我聽的懂orz....
※ 編輯: ruo01332000     來自: 211.21.204.172       (06/01 00:03)
→ doa3ps2:在宇宙中熱交換的方式是輻射 所以冰撞擊或許能增加熱交換
→ doa3ps2:水結冰是因為宇宙中的真空讓水快速蒸發 帶走汽化熱
→ doa3ps2:剩下的水就會快速結冰
→ doa3ps2:島耕作用濕的報紙包住酒瓶 再放到車窗外降溫是一樣的原理
推 bahamutjr:看討論 水結冰的原因是真空 不是低溫 跟樓上說的一樣
→ bahamutjr:https://www.youtube.com/watch?v=TWoWoVUTxJE
水結冰同時受到溫度及壓力的影響

那個影片雖然是在室溫下做的

但是隨著壓力降低以後溫度也會慢慢降低

主要原因是水沸騰以後水蒸氣帶走大量內能

導致水的溫度大幅度下降

實際上看三相圖的話你能預測一下他的變化嗎？

http://www.tscfa.org.tw/epaper/003.files/image008.gif

我看的結果是

首先噴出的水帶有固定的溫度

然後環境很快的轉變成壓力接近真空

但是自己的熱量散失卻沒有環境轉變來的快

因次我的預期是這些水全部會氣化成看不見的水蒸氣分子才對

推 aftermathx:沒看動畫 不過地球附近的幅射溫度其實大約是288K左右
288K約15度C 三相圖中仍是氣體
※ 編輯: ruo01332000     來自: 211.21.204.172       (06/01 00:32)
推 BK201:搞跟做用濕的＿＿包住＿＿　再放到＿＿＿　　好像怪怪的
推 kusoyaya:因為宇宙是真空 雖然溫度低 不過沒有東西傳導給你 或是沒
→ kusoyaya:有氣體傳導給你 你其實不會感受到低溫（假如你身體沒爆炸
→ kusoyaya:了話） 他們才因此用海水才有辦法把溫度傳給便利貼
但是便利貼的溫度(能量)會以輻射形式散發到真空中

所以便利貼最後應該還是會漸漸失去溫度最後平衡才對

沒有傳導物質只是讓這個過程變慢
※ 編輯: ruo01332000     來自: 211.21.204.172       (06/01 00:37)
→ kusoyaya:那可能他們做武器的時候有考量到輻射散熱問題 沒有考慮到
→ kusoyaya:被海水潑中的方案吧 畢竟不是常見情況
※ 編輯: ruo01332000     來自: 211.21.204.172       (06/01 00:45)
推 yakuky:這麼說來 上一話OP前用來冷卻的液體也很謎! @@"
推 jade7601:便利貼會失效應該不是溫度而是水份的問題
→ jade7601:雖然原理應該不盡相同但應該差不多 水會讓靜電產品失效
→ jade7601:另外 在真空的情況下，水不用降到與周圍達成熱平衡
→ jade7601:只要它先靠蒸散降到零度C就會開始凝固
→ jade7601:凝固後再靠慢慢以幅射的方式與周圍平衡
推 bahamutjr:結合起來看 宇宙還有恆星的輻射熱 不是每個地方都是3K
→ bahamutjr:上面有提到地球周圍輻射熱288K 所以3K的前提可以先拿掉
→ bahamutjr:然後水因為真空帶走氣化熱結冰 再接觸到便利貼
這是我觀察三相圖得出的結論

http://211.21.204.172/h2ophaseis3.gif

是不是3K不重要了

因為水蒸發會帶走大量潛熱
※ 編輯: ruo01332000     來自: 211.21.204.172       (06/01 01:31)
推 bahamutjr:還有而熱輻射是很緩慢的熱交換過程
推 bahamutjr:不過你的結論和影片的實驗不一樣 影片的水還是有結冰
→ ruo01332000:是一樣的，你要看圖上的線
→ bahamutjr:只看三相圖好像不太夠 還有反應時間 水蒸發後不完全是真
→ bahamutjr:空 等等的問題吧
→ ruo01332000:事實上使用抽氣機結冰的時間非常久
→ ruo01332000:以宇宙的擴散速度 我覺得就算海水全部出來對真空度的
→ ruo01332000:影響也不大 畢竟規模差大多了
推 bahamutjr:真是這樣 那宇宙就不存在冰塊囉 那彗星是什麼
→ bahamutjr:看三相圖 真空就通通是氣體了阿
→ bahamutjr:黑線的位置應該稍微高一點
→ ruo01332000:那個不同
→ ruo01332000:彗星不會從25度C, 1 atm立刻變成真空
→ ruo01332000:這次是有特定條件的
推 jade7601:假設與周圍的輻射熱交換因為太慢了先忽略 實驗中在室溫
→ jade7601:也照樣結冰 所有實驗結果都顯示真空中水會自己先降到冰點
→ ruo01332000:不是...我文字有說明了
→ ruo01332000:抽氣機的動力特性你要考慮進去
→ ruo01332000:抽氣機是將氣體分子自容器中抽出
→ ruo01332000:所以當容器裡面的氣體分子越少的時候
→ ruo01332000:抽氣的速度越慢 但是溶液卻仍然在沸騰帶走熱量
→ ruo01332000:事實上影片裡面那杯水也還沒有完全變成冰
→ jade7601:http://www.youtube.com/watch?v=CV1sU7XKqwI
→ ruo01332000:雖然抽氣機在抽到真空的時間需要很長
→ jade7601:這隻影片是抽完之後才開始觀察變化的 和抽氣機沒關係
→ ruo01332000:那個影片我也看過 我沒有舉出來是因為...
→ ruo01332000:不知道有色溶液對物理特性有什麼影響
→ ruo01332000:而且你有看到他關抽氣機的動作嗎?
→ ruo01332000:然後他全程都有快轉 實際結冰的時間非常長
→ ruo01332000:抽氣機這個還要請你再看看三相圖我標的兩條線
→ ruo01332000:還有影片裡面那個抽氣機是不可能抽到很真空的
推 jade7601:http://ppt.cc/VGe4 這篇的說法應該比較接近宇宙的情況
Oddly enough, the answer is first one, and then the other! It turns out that
having a pressure vacuum will cause the water to boil almost instantly. In
other words, the effect of boiling is much, much faster than the effect of
freezing.

But the story doesn’t end there. Once the water has boiled, we now have some
isolated water molecules in a gaseous state, but a very, very cold
environment! These tiny water vapor droplets now immediately freeze (or,
technically, desublimate), and become ice crystals.

推 bahamutjr:http://www.youtube.com/watch?v=pOYgdQp4euc
※ 編輯: ruo01332000     來自: 211.21.204.172       (06/01 02:33)
→ bahamutjr:這影片也可以參考 不過我有新問題 真空後冰沒有昇華成
→ bahamutjr:氣體 彗星在宇宙也沒昇華成氣體 這和三相圖不完全相同
彗星的形成好像到現在也沒有定論

只是如果是由具有水氣的星雲物質形成的帶有冰好像也不是不可能

推 bahamutjr:那篇也說會變成固體 如果嫌抽氣機慢 只能上宇宙作實驗了
jade7601那篇是說在宇宙中

洩漏出來的水他沸騰效應遠遠大於冰凍的效果

但是當沸騰完以後他的水氣分子有機會凝成很細的冰晶



在地球上要模擬太空的實驗有些難度

比如當你在抽氣的時候

雖然企圖製造一個孤立系統

但是因為絕熱冷卻所以系統裡面的溫度會降低

實驗空間的規模也不同

要知道水變成水蒸氣的時候膨脹的倍數很大

再來就是時間

由於水在18度C沸騰的時候每蒸發1g會帶走2.46kJ的能量

所以過程拖越久水的能量損失就越多

最後會到達可以凝固的溫度
推 bahamutjr:所以這一幕 結冰應該沒問題吧 沒結論睡不著阿 最後討論
→ bahamutjr:有點偏掉了 海水那麼大量+反應時間 不可能一瞬間通通變
→ bahamutjr:氣體 還是有沒直接接觸到真空的部分(應該不用畫圖吧)
你不睡我要睡了orz...

我只知道如果從宇宙中噴出一杯常溫的水那這杯水每上就會消失

但是如果要噴出一片海的水

這個實驗因為沒有人做得到所以也無法證明

另外我以前有玩過一種叫孔口流量計的東西

他是以馬達抽空氣

然後中間放上一個圓形的孔

這個時候馬達抽氣的速度不管有多快

孔口能夠通過的氣體流速最快只能達到音速

那一幕也很像一個孔口流量計

裡面是1 atm的壓力

外面是馬達造成的真空

不過因為是液體流速不太可能到達音速

不過噴出液體的速度應該也十分驚人

我是覺得根據三相圖在怎麼樣都不可能像動畫凝成冰塊

接下來可能就要召喚112或113的大能來解決了
※ 編輯: ruo01332000     來自: 211.21.204.172       (06/01 03:29)
推 toe761115:這部動畫不是認真就輸了嗎...
→ waterandice:機體本身也有溫度 所以便利貼才不會凍結
→ waterandice:然後海水的冰噴到了機體降低了溫度 才會移除便利貼
→ waterandice:好吧這是我腦補的....
→ attacksoil:摳掉便利貼正解
→ attacksoil:喔喔 感謝解答
推 bahamutjr:原來問題在三相圖 那張太簡化了 原點不是0K O氣壓阿
→ bahamutjr:http://i.imgur.com/WzOmgtE.png 比較詳細的