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在月球上倒壹桶水會怎麽樣?

我們來推導壹下這月球表面倒壹桶水是什麽情況?首先妳在登月艙準備壹個桶裝上水,此時水還處在約壹個大氣壓下,跟我們常見到的水狀態沒啥不同,當妳穿好宇航服,提著水給倉內泄壓的時候,(不泄壓無法開艙門)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。

另壹種情況,妳拿壹個封閉的桶裝上水。桶要結實壹點。等妳出登月艙進入月球表面,妳打開桶蓋,壹定要小心,因為打開桶蓋的瞬間水會爆炸出來。接著妳就看到放射狀的水蒸氣四散在月球空空蕩蕩的空中。即使妳非要倒進月球表面。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。

壹、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、對於純凈的水來說,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系: 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?

也許會讓妳吃驚,但是信不信由妳,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。妳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

妳可能會想在溫度130 的月球表面上行走應該會是壹個大問題。壹些“騙局制造論者”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。

簡單的說,就是蒸發或冰凍。

這是由於月球特殊的環境條件導致的。

首先,月球無大氣,高度真空。這種無大氣高度真空只是與地球相比,在地球上真空度低於1.333 10^-1~ 1.333 10^-6Pa時稱為高真空。月球的真空度達到了1.3x10^-7Pa,但這種真空還不是極度真空,比起遙遠的太空,月球還有極其稀薄的大氣。太空中真空度可以達到每立方厘米少於1個氫原子,而月球上則有8000個原子。

其次,正是月球高度真空,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,半個月才輪換壹回,也就是說如果呆在壹個地方就會經受半個月炙烤,半個月嚴寒。

這樣的環境妳去潑壹桶水是什麽狀態呢?

就是妳還沒開始潑,遇到白天,這水就迅速蒸發了;遇到晚上就會邊蒸發邊冷凍,很可能會蒸發了半桶水,而留下半桶結成冰疙瘩。

問題是妳這桶水怎麽弄上去,乘坐登月艙上去肯定要密封,否則那種顛簸會潑在艙裏了。宇航員當然要穿宇航服才能出艙,否則很快會變成幹屍。穿著笨重的宇航服提著的這桶水,是開著蓋呢?還是蓋著蓋呢?要糾結半天。

蓋著蓋吧,提到月球真空中,這個蓋恐怕就打不開了,而且這個桶恐怕還要很堅實,否則會被真空拉扯變形;打開蓋子,如果在夜間登陸,就在宇航員提摟著水桶爬下舷梯時,就會出現半蒸發半冰疙瘩的狀態,到了舷梯下就沒辦法潑了;如果是白天呢,壹出艙還沒爬兩級樓梯,水就沒了。

那夜間提摟著下去的水桶等到白天到來,桶裏剩下的半桶冰疙瘩就會瞬間蒸發殆盡。

當然還有壹種可能,就是在月球極地永久陰影區降落,那個水就永遠是半蒸發半冰疙瘩狀態了,只有連桶壹起丟在那裏,成為壹個永遠的遺物,等待著考古人員的到來。

就是這樣,看起來沒有出現大家想象那種驚天動地的場面,是不是失望了?

原創版權,歡迎討論。 第壹步:瞬間沸騰;第二步:要麽汽化,要麽成為冰塊暫時保留在月表。

水有三種狀態:汔態、液態、固態。在月球上倒壹桶水,水最後會怎麽樣?主要取決於月球上兩個因素:氣壓和溫度。

壹、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壹都不到,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,月球上倒壹桶水,那就會瞬間沸騰,這是第壹步!

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,半個月才輪換壹回,也就是說如果呆在月球壹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,那麽這桶水很有可能會變成壹縷蒸汽,“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壹個個“不規則”的珠子,飄落在太空中,變成壹個個晶瑩剔透的“夜明珠”,在太空中漂泊。

在月球上倒壹桶水會怎麽樣?

要討論這個話題,必須要先了解壹下月球上的條件以及水的特性,這樣才可以比較愉快的討論這個問題,要不然就紙上談兵了!

月球是距離地球最近的天體,地球是太陽系裏的宜居星球,但月球卻與地球有著天壤之別!

距離地球:38.4萬千米

月球直徑:3476.28千米

月球溫度:最低-183 ,最高127

月球大氣:月球沒有壹個宏觀意義上的大氣層,氣壓1.3 10 ? 千帕,幾乎為零!

了解了月球的條件之後我們再來了解下水的特性!

壹個大氣壓下水的沸點:100 ,冰點為:0

但水在接近於零的大氣壓下無法保持液態,將會直接沸騰!那麽壹桶水倒在月球上的話這事情就好玩了,脫離了大氣壓保護的液態水將會立即沸騰,水的沸騰將會帶走大量的熱,盡管沸騰也會打走大量的水汽,但剩下的水卻足以冷卻到零度以下,因此如果水量足夠的話將足以見到水冰存在月球表面!

壹、白天 月球白天氣溫很高,固態的冰在月球表面是無法存在的,因此將重新化凍沸騰持續這個過程,壹直到水汽蒸發殆盡!

二、黑夜 沸騰帶走熱量結冰後將不再化凍,如果在兩極或者其他陰影區域,那麽水冰將永久性的保存下去!

上圖為月球水冰分布示意圖,越冷色調的藍色表示水冰越多,越暖色調的紅表示越少!所以看起來月球上似乎水也不少,當然很明顯這種水冰僅僅存在於太陽光無法照射到的兩極區域!我們可以肯定,未來的月面基地肯定建設與靠近兩極能獲取到水冰又能曬到陽光的高緯度地區,畢竟有水真的解決太多的問題,而且月面陽光由於沒有大氣層遮擋,高低緯度其實差了不大,只要調整太陽能電池角度,其實和赤道地區是壹樣的,當然太陽電站的建設條件可能會增加幾條,選址條件也會比較苛刻!

但與地球類似,月球也存在極晝現象,主要是月球自轉軸的傾角只有1.5 ,因此它的兩極比地球更容易出現極晝,而且南北極條件差不多(因為傾角極小,地球是23.5 ),簡單的說也許未來的月面基地會建立在月球極晝區域,在現階段來說,陽光對人類來說還是極其重要的!

忘了說明壹個問題,由於月球自轉被潮汐鎖定,因此月球公轉與自轉是壹致的,大約27.3天公轉壹圈,但由於地球公轉角度的變化,這個晝夜交替會出現2天滯後,大約29.5天左右,因此月球的白天與黑夜各14.5天,在月球低緯度這個白天還能湊合著過,但晚上也半個月,什麽電池都都受不了,實在是壹個大問題,無人探測器可以休眠,但有人的月面基地要麽用核電站,要麽就在極晝區域!

這個問題還挺有意思的。

往地上倒水這個動作,在地球上是很平常的操作,但是因為月球和地球環境差異巨大,所以同樣簡單的動作,結果根本就是不同的。

先說結果吧,水可能倒出來就沒了,或者結冰了。 月球和地球其中壹個很大的差異點在於:因為質量小且沒有磁場的原因,月球是沒有大氣層的。

地球之所以能保持適宜的溫度,大氣層功不可沒,可以抵擋和吸收掉來自大部分輻射,讓地表不會太熱。在夜晚也能起到保溫作用,讓地面長波輻射不至於全部向外放出。

但缺少了大氣層的月球,輻射的吸收和放出都更加猛烈直接,導致了月球的晝夜溫差極大,陽光直射的地方,溫度能達到127 。而在夜裏,氣溫會降到零下-180 左右,晝夜溫差足足300 !!!

而且沒有大氣層,月球上基本是真空環境,大氣壓只有1.3 10^-10千帕。

再來說水的相態。

水的三種相態應該都很熟悉,固態液態氣態,三種相態之間可以互相轉化。我們平時說的水的沸點100 ,冰點0 ,都是放在1個標準大氣壓的前提下。

但壓強變化是會影響到水的沸騰點和凝固點溫度的。

當大氣壓降低的時候,水的沸點溫度會明顯降低——高海拔的山上水沸騰明顯要比平原地區容易。水的凝固點溫度也會有變化,但變化不如沸點那麽大,總體來看是隨著壓強增大,凝固點溫度略微降低。

當大氣壓減小到壹定程度的時候,水就無法以液體形式存在了。

這個大氣壓的臨界值是0.61千帕,也就是說,當大氣壓小於0.61千帕的時候,水的相態只剩兩種——固態和氣態。壓強越小,冰直接氣化為水汽的臨界溫度就越低,當大氣壓只有1Pa的時候,冰和水汽之間的轉化溫度在可能比-50 低壹些。

所以,當妳在月球倒水的時候,是不可能出現這樣的畫面的:

當水暴露在月球大氣中的那壹刻,如果是在溫度高達120 的白天,那麽水會直接蒸發變為氣體;如果是在溫度低至零下180 的夜晚,那麽水大概率會變成冰的形式存在,也是沒法倒出來的。

中國科學院院士歐陽自遠先生是嫦娥衛星之父,曾在壹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,晚上零下壹百多度。

晝夜溫差達到300度。 所以妳要在什麽時候倒水很關鍵。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。妳要采用什麽容器裝水,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,怎麽倒水?

對於在月球上倒壹桶水會怎麽樣呢之話題,我個人觀點認為,要看月球運行到什麽位置,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。為什麽會這樣說呢?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壹直照著,

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壹些,平均溫度約為100攝氏度左右,但當月球位置處於月 地 陽成壹線時,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,不過月球每循環壹圈所出現這種情況的時間是很短暫的。

根據最新的 探索 發現,月球上其實本身就存在水,只不過不是我們傳統意義上理解的“液態水”。

根據國外最新的壹些 探索 分析,人們可以基本判定月球本身是蘊藏著“水”的,其基本以固態和氣態的形式體現。特別是在月球的兩極區域,“水”的蘊藏量要明顯高於其它區域。

既然月球上本身就有水,那麽我們也就很容易弄懂“在月球上倒壹桶水”的問題了, 基本上水會立刻由液態變成固態或者氣態的形式 ,就和月球上現有的水壹樣。

月球上為什麽無法存在“液態水”?

這裏邊其實有兩個核心的影響因素:

1氣壓的影響

由於月球表面基本是處於真空狀態,也就基本不存在氣壓,我們都知道水的沸點是與氣壓有著直接關系的,氣壓越低,水的沸點也就越低,所以說在完全無氣壓的月球表面,液態水基本上會瞬間沸騰氣化。

2溫度的影響

月球的溫度差是非常明顯的,白天可能會升高到130攝氏度,而夜間又可能降低到零下180攝氏度,其中的溫差超過300度。所以說這種溫度差異也可能影響到“月球倒水”的狀態,如果溫度極低的情況下,液態水也是可能變成固體的狀態的,但最終應該都會升華為氣態。

在月球上,想要“倒壹桶水”,其實是壹件很困難的事。

就像上文說到的那樣,月球表面的環境是較為特殊的。宇航員想要在上面倒壹桶水,也不是壹件簡單的事情。首先這通水就需要很好地密封,否則沒等拿到月球表面就已經氣化沒了。即便用密閉的容器裝好了水,在打開容器的那壹瞬間,也可能是存在壹定的危險的,容器內部的液態水可能瞬間發生變化,由此也可能引發噴濺或者爆炸。

之所以差異如此之大,核心還是“大氣層”的差異。

液態水之所以在月球和地球表面有如此之大的差異,核心原因還是因為地球有大氣層,而月球沒有。沒有大氣層也就意味著沒有氣壓,同時星球表面的溫度變化也必然更大。

所以說月球雖然是離我們最近的星球,但其實它並不是我們最適合宜居的星球,這也是為什麽人類目前開始更加重視對於火星等星球的 探索 ,畢竟這些星球都擁有壹定的大氣層,理論上也更加的像地球。

當然人類探月可不僅僅是為了未來的“星際移民”,實際上月球表面蘊含著需求地球上稀缺的礦產資源,如果人類能夠加以利用,勢必會成為推動人類文明持續發展的全新動力。

以上個人意見僅供參考。

老規矩,先來說下答案:灰飛煙滅?驟冰千裏?

眾所周知,太空中是壹個極寒的環境,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,那麽這桶水很有可能會變成壹縷蒸汽,“灰飛煙滅”。

那麽如果是在夜晚的時候,這桶水很有可能會變成壹個個“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壹個個晶瑩剔透的“夜明珠”,在太空中漂泊。

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月球上的大氣壓只有10^-10Kpa,在地球上,由於高山上的氣壓降低,水的沸點也會降低。

在月球正陽面,由於陽光的照射,月面溫度很高,通常可達120 以上,水經過特殊的容器傾倒在月表時,水在剛流出特殊容器時,會劇烈沸騰失去熱量,從而凝固,掉落到月表,由於高溫,逐漸升華。

而在月球背陽面,溫度低,可以至-180 ,水從特殊容器倒掉時,由於水有著本身的溫度,在氣壓幾乎沒有的月球表面,水依舊會沸騰,會更快的凝固成冰,掉落在月球表面。

當太陽光慢慢的抵達這裏時,這塊冰會由於溫度升高而逐漸升華。

為什麽壹再強調是特殊容器呢?

因為,如果不是特殊容器的話,妳根本就無法去執行倒水這個操作,因為在妳剛打開瓶蓋時,水已經在瓶內就被凍上了,倒不出來的。

個人淺見,歡迎評論!