在月球上倒一桶水会怎么样?

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月球上的大气压只有10^-10Kpa,在地球上,由于高山上的气压降低,水的沸点也会降低。

在月球正阳面,由于阳光的照射,月面温度很高,通常可达120℃以上,水经过特殊的容器倾倒在月表时,水在刚流出特殊容器时,会剧烈沸腾失去热量,从而凝固,掉落到月表,由于高温,逐渐升华。

而在月球背阳面,温度低,可以至-180℃,水从特殊容器倒掉时,由于水有着本身的温度,在气压几乎没有的月球表面,水依旧会沸腾,会更快的凝固成冰,掉落在月球表面。

当太阳光慢慢的抵达这里时,这块冰会由于温度升高而逐渐升华。

为什么一再强调是特殊容器呢?

因为,如果不是特殊容器的话,你根本就无法去执行倒水这个操作,因为在你刚打开瓶盖时,水已经在瓶内就被冻上了,倒不出来的。

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月球是距离地球最近的星球,却和地球环境有天壤之别。如果在地球上撒一盆水,水还是原来的水,到了地上便会被土壤吸收,滋养植物;如果在月球的晚上撒一桶水,由于-100℃以下的低温,应该有两种可能:会结冰或被月球土壤吸收。


水撒在月球上究竟会怎样呢?

对月球有些了解的人就会有较专业的猜想:当月球处于夜晚时,月球上的温度会从白天的200多度下降到-172℃,如果水在地球上这样的温度下瞬间就会冰冻。但月球上由于没有大气这个散热的介质,水温得不到下降,并且气压也低,沸点就会变成零下百多度,这一桶水就会直接沸腾了。

其实这个猜的不太实际。

经过科学家们推测:当宇航员带上一个密封的水桶到了月球表面时,就要小心的打开桶盖。因为开桶盖的那一刻,水会爆炸出来,然后会看到呈现出放射状的水蒸气消失在月球空荡荡的上空。

就是说在月球上倒一桶水时,水会立刻蒸发消散,无论是白天或夜晚。


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结果会因为倒水的位置不同而出现不同的情况,大概有四种可能。

1,倒在白天月球的表面。此时月球表面在阳光垂直照射的地方温度约高达127℃,而水在地球表面的沸点是100度。同时考虑月球上没有大气压力,我们知道水的沸点是随气压变化的,在地球海拔6000米高度水的沸点是80度。而月球上的大气压可以忽略不计,所以加上高温的作用,一桶水会在瞬间被蒸发。由于月球引力不足以留住水蒸汽,所以它们将飘散进太空。

2,倒在黑夜的月球表面。因为月球没有大气,温度消失极快,在月球的夜里,最低温度可降低到-170℃左右。而水的冰点为零度,所以一桶水会立刻凝结为冰。但是随着白天来临,这通水最终还会被蒸发飘进太空。

3,倒在月球两极区域。月球两极存在永远无法接受太阳光直接照射的区域,被称作永久阴影区,最新数据显示,其面积在南北两极分别达到约16055km2和12866km2,这里温度极低,最低温度可以达到-250摄氏度,那么这桶水会以冰冻形态存在。

4,倒在月球撞击坑内。有研究人员发现,在水星的撞击坑内太阳照不到的地方会有水冰存在,于是他们认为,在月球上的撞击坑内也有相似的情况,据此他们判断月球上的水会很多。如果把这桶水倒在撞击坑里,就会有一部分以水冰的形态留在月球上。

所以,一桶水倒在月球上也就是这种简单的物理现象,不会有什么复杂奇怪的事情发生。


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我们来推导一下这月球表面倒一桶水是什么情况?首先你在登月舱准备一个桶装上水,此时水还处在约一个大气压下,跟我们常见到的水状态没啥不同,当你穿好宇航服,提着水给仓内泄压的时候,(不泄压无法开舱门)随着空气压力下降,水就开始沸腾,然后还没等开舱门可能就全部挥发了。

另一种情况,你拿一个封闭的桶装上水。桶要结实一点。等你出登月舱进入月球表面,你打开桶盖,一定要小心,因为打开桶盖的瞬间水会爆炸出来。接着你就看到放射状的水蒸气四散在月球空空荡荡的空中。即使你非要倒进月球表面。水也会很快的蒸发,基本上看到的现象就这样。不管是白天还是晚上,效果都差不多。

推导这个现象,是依据以下几个知识点。

一、水的沸点与大气压高低成正比,即气压升高,水的沸点也升高,气压下降,水的沸点就跟着下降。

二、对于纯净的水来说,高度每升高300米,沸点温度大约要下降1℃。

(1)水的沸点与压强的关系: 压强为760/mmHg时水的沸点是100℃。 当压强分别为:380、710、780、760×2、760×5、760×10/mmHg时,水的沸点分别是:81℃、98.1℃、100.7℃、120℃、152℃、179。

三、其实在真空下,没有压强,所以,水只要存在于真空,就会立马汽化,理论上讲,真空中不存在液体。真空中,水会汽化的极快。

四、月球表面有多热?

也许会让你吃惊,但是信不信由你,当太阳位于头顶时,月球的白天温度可以达到大约130℃。没有太阳,夜间温度可以下降到-110℃。

网络上有关这个问题的回答有很大的差异。你会发现其他人对此的估计是,-153℃到107℃、-173℃到127℃、-130℃到93℃、-193℃(极区)到110℃(赤道)以及100K到400K。

五、热传导的三种方式

你可能会想在温度130℃的月球表面上行走应该会是一个大问题。一些“骗局制造论者”声称在如此高温下太空服内的宇航员根本无法生存,但是他们忘记了在航天飞机外进行太空行走的宇航员也经历过相同的极端温度条件。主要是因为月球表面没有空气,不能进行热交互传导。除了脚与月球表面直接接触的地方。剩下只有以红外线为主的辐射传导。






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中国科学院院士欧阳自远先生是嫦娥卫星之父,曾在一次演讲中描述了月球的情况。
月球表面环境十分恶劣,白天零上100多度,晚上零下一百多度。

昼夜温差达到300度。所以你要在什么时候倒水很关键。白天可能直接是水蒸气,晚上直接是冰块到不出来。
更重要的是,月球表面上真空的。你要采用什么容器装水,水桶嘛?宇航服级别的水桶?压差过大,容器直接破裂。都无法装水,怎么倒水?


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倒一桶水有些难度,在月球上洒杯水也会落地的,月球的引力是地球的6分之1,不过比地球上落地要慢,如果你在一个没有引力的星球上洒水,那就会漂浮在空中月球上放一杯水会蒸发。月球上太阳辐射很强,放在月面上的一杯水会蒸发的。水蒸气会跑到宇宙中去。水是肯定没有的,除了地球以外的外星球,即使有也是冰形态,何况月球这种没有大气层的卫星。水也是有汽化热的。。。很少一部分水分蒸发就足以把整个水温度降至冰点以下。。。很多大型宾馆中使用的溴化锂制冷机就是类似原理,其实里面的真空度也蛮大的,但是通常最低也就只能达到2°C左右。。。至于抗压的问题,瓶内只要补充高压气体,压差不过大约0.1MPa。。。一般的可乐瓶就能抗这个压。。,真实情况应该是,打开瓶盖。。。可以看到一股气体喷出,情形会有点类似开香槟,然后瓶内的水就变成冰了。。。接着,冰会逐渐减少直到消失。。。就是干冰升华的样子。。。


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第一步:瞬间沸腾;第二步:要么汽化,要么成为冰块暂时保留在月表。

水有三种状态:汔态、液态、固态。在月球上倒一桶水,水最后会怎么样?主要取决于月球上两个因素:气压和温度。

一、月球表面气压

月球作为地球的卫星,没有磁场的有效保护,因此月球不具备形成大气层的条件。或者说形成的大气也是非常稀薄的,实际上月球表面的大气密度连地球大气的百兆分之一都不到,而没有大气直接导致月球表面几乎不存在气压。而我们知道气压影响着水的沸点,在近乎零气压的情况下,月球上倒一桶水,那就会瞬间沸腾,这是第一步!

二、月球表面的温度

月球无大气,高度真空,无法保留水分和热量,就形成冷热两重天的环境,日夜温差达到340度。这个日夜是以太阳能否照射到为界的,太阳照到的地方温度达到160摄氏度,而没有太阳的地方温度迅速降到-180摄氏度。而且太阳在月球上移动缓慢,半个月才轮换一回,也就是说如果呆在月球一个地方就会经受半个月炙烤,半个月严寒。

第二步:

在“白天”:阳光直射的时候,表面温度高达120摄氏度,超过水的沸点100度,那么这桶水很有可能会变成一缕蒸汽,“灰飞烟灭”。

在夜晚:零下180摄氏度的情况下,这桶水很有可能会变成一个个“不规则”的珠子,飘落在太空中,变成一个个晶莹剔透的“夜明珠”,在太空中漂泊。


科学Science


在月球表面,水只能够以固态形式存在。而且存在的时间还不会太长。

月球几乎没有大气压(10^7pa),几乎是真空状态。所以水在月球上面,如果是液态,那么会发射沸腾现象。而且月球的白昼温度可以达到120摄氏度,即便是有一定大气压,如此高温环境下,水照样会蒸发掉的。所以,直接倒一桶水在月球上面,如果是刚好处于白昼,那么过不了多久这些水就会蒸发完全。

当然了,如果是在夜晚,月球的温度可以低到-170摄氏度。如此低温,水根本不会以液态存在。所以,即便我们有一桶水,这些水也会在桶里面结冰而无法倒出来。如果我们使用加热的方式进行倾倒,那么这些水会一边沸腾一边迅速降温结冰,最终变成一个冰疙瘩。

水以冰的形式倒是可以在月球表面存在较长的时间,但是仍然会缓慢升华,因为大气压实在是太低。做过冷冻干燥的同学都知道,在负压下,冰会慢慢地升华,最终变为水分子。所以,这些冰如果暴露在月球表面,也会逐渐升华,最终什么都留不下。不过这个过程由于低温会比较缓慢。

所以说,倒一桶水在月球上面,并不会造成怎么样的影响,也无法使得月球具有生命。如果真的想靠水改造月球,那么首先就是要构建月球的大气系统,这样才行。可惜的是月球的质量太低,且不拥有磁场,所以无法束缚住大气。


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把一桶水倒在月球上,会出现什么状况呢?

我们看到在太空舱内的水,是什么样子的,水成为一个个的小圆球漂浮在空中,这就是水在没有引力依托的情况下的状态。

它成为一个个的小圆球漂浮在空中。

这就提醒我们,宇宙中所有的物质都会在没有引力依托的情况下漂浮在空中。

月球,地球,太阳,土星,金星火星等等所有的物质在没有引力依托的情况下都会漂浮在空中。

那么一桶水倒在月球上会怎样呢?

月球是有引力的,它和太空舱不一样。

太空舱的宇航员是漂浮在太空舱里面的,而美国登月的宇航员是站立在月球表面的。

所以,月球上的环境和太空舱内不一样。

月球上的引力环境接近于地球环境。

这点可以在美国登陆月球表面看得非常清楚。

那么一桶水倒在月球表面会怎样呢?会飞溅出去嘛?

任何物质自身都有引力,水自身也有引力。

在太空舱内的水会形成一个球体,它的引力在水珠的中心。

把一桶水倒在月球表面,会出现什么状况呢?

和地球近似,水不会飞溅四处,因为水自身的引力会把水吸引在一起。

而月球的引力大于水自身所拥有的质量的引力,水就会被月球吸引而渗入月球表面的土壤中。

在月球上水不会像太空舱内一样形成一个个的小圆球漂浮在空中,不会的,因为水已经进入月球的引力范围,所有的支配都由月球说了算。

月球上没有压力,水会飞溅吗?

不会!

任何物质自身都有引力,它们会牢牢的把自己吸引在一起,而不会分崩离析。

那么飞溅是怎么形成的呢?

飞溅是在有压力差的情况下出现的。

比如太空舱内压力大,而太空中没有压力,压力大的一方就会向压力小的一方运动。

比如我们登陆月球,打开舱门,这时就会看到太空舱里有气体冲出,之后就没有了。

这时月球上的压力和太空舱内的压力基本一致,没有了压力差,飞溅也就没有了条件了。

一桶水已经在月球的环境中,它倒出去,就得服从月球的引力环境,被月球吸引而渗入月球表面的土壤中。

水会不会在太阳光的照耀下蒸发呢?

在没有倒入月球表面时,水是透明液体,太阳光可以直接穿过,而没有热量产生,不会蒸发,但是倒入月球表面之后,月球的土壤有颜色,会吸热,这时就会加热倒入月球表面上的水而立即蒸发掉。而没有阳光的背面,水会立即冻成固体。

月球表面能够保存水嘛?

月球表面能够在月球质量允许的范围内保留适当的水,因为月球的引力有限,旁边就是一个巨大的地球,月球吸引力小于地球,漂游在太空中的水会被地球抢走。


宝树白石


月球上现有水分存在形态就是倒上一桶水后最终的样子,那么月球上有水吗?月球上水分的存在形态是什么样的?

由于月球被地球潮汐锁定着,也就是说月球始终有一面朝向地球,从地球上观察,最多也就可以看到月球表明的59%,因此在整个月球上找水的痕迹很难。

图释:高低不平的月球表面

好在通过各国探月科学家的不断努力,不管是直接的还是间接的方法,都在月球上找到了水存在的证据。

直接证据最直接的是肉眼看到,但是由于人类登上月球的次数和时间有限,没能在月球上亲眼目睹过月球的水,但在去年,

来自美国夏威夷大学的研究者在月球上发现了水的近红外吸收光谱,这也是有水的直接证明。

图释:登月地点一般选在白天黑夜交替的地方

进一步研究发现月球上水和地球上水的同位素是相同的,也就是说物理性质和化学性质其实是一致的。

月球温差巨大,从白天的最高127℃到夜晚温度最低温度-183℃,温差有300多度,水在这个范围内必然会发生相态的变化,

即会有气液固三态的变化

实际上阿波罗15号上去时也发现了少量水蒸气,在月球的陨石坑中也发现了固态的冰。

陨石坑底存在的冰晶的区域

如果把一桶水倒在月球表面,只要不是倒在月球两极以及太阳光照射不到的陨石坑底,当再次被阳光照射时就会变成水蒸气,一部分飘散到宇宙中,一部分被引力吸引在月球表面周围,当温度降低时又会转变成液体和固体,但是由于月球的大气压极低,因此水液化和固化的临界点温度更低,这些水存在主要形态还是气态。

最后,月海并不是真的海洋,而是指月球上的平原地区。

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