Переохлажденная жидкость – все о космосе

Космическая вода

Переохлажденная жидкость - все о космосе

Давненько у нас не пополнялась рубрика “Виды воды” раздела “Вода”. Вероятно, потому, что основные разновидности воды на Земле мы уже рассмотрели. Но вот в других местах… О чём и поговорим сегодня: в гостях у нас космическая вода. Мы на неё, образно говоря, посмотрим и приценимся. 

Космическая вода — это интересная вода, которая есть в космосе. Итак, вода встречается не только на земле, но и в космосе. И, как оказывается, в больших количествах. Как это ни парадоксально звучит. 

Посмотрим внимательнее. Где только не найти воду:

  • ледяные шапки на полюсах Марса,
  • полностью покрытые льдом спутники Юпитера, Сатурна и других планет,
  • ледяные кольца вокруг Сатурна, 
  • пары воды в атмосфере Венеры,
  • гигантские межгалактические облака-туманности, состоящие из льда и пара…

Кометы так же большей частью состоят из воды. А хвост комет — испаряющаяся вода и ряд других веществ под воздействием солнечного ветра. Эта информация в принципе известна из школьного курса физики. И, скорее всего, вы её знали, но забыли.

Но подумайте: “А откуда вода попадает в кометы? Как они вообще образуются?” Ведь кометы состоят не только из воды, а, как оказалось после полёта зонда Stardust к комете Вильда 2, из сложного композита скальных пород и льда.

Интересно, что Аристотель  –  могучий в своё время  авторитет среди научного мира,  задумываясь  о  природе  комет,  выдвинул  гипотезу, что кометы имеют земное происхождение. Что они порождаются в атмосфере Земли и «висят» на  сравнительно  небольшой  высоте,  медленно  проплывая по небу.

Удивительно, что точка зрения Аристотеля господствовала около двух  тысячелетий, и никакие попытки поколебать  ее  не  давали  положительного  результата. Хотя некоторые ученые склонны были думать,  что  кометы  все-таки приходят из каких-то  далеких,  неведомых  нам  глубин  космического  пространства.

Только в конце XVI века идея Аристотеля была опровергнута.

Есть предположение, что кометные ядра образовались в одно время со  всей Солнечной  системой  и  поэтому  могут  являть  собой  образцы  того  первичного вещества, из которого впоследствии образовались планеты  и  их  спутники. В те времена на месте Земли и других планет были громадные скопления звёздной пыли, в том числе и паров-кристаллов воды. А уже из них и образовались ядра комет.

Но существуют и вулканические гипотезы происхождения ледяного ядра комет. И то, что они не безосновательны, показала исследовательская миссия спутника-зонда Кассини.

Так, этим аппаратом при исследовании спутника Энцелад планеты Сатурн был зафиксирован гигантский фонтан пара и льда, который вырывается из глубин спутника на сотни километров.

Интенсивность выброса воды — порядка 500 тонн в секунду. Выброшенный лёд формирует одно из колец Сатурна.

Активные струи с поверхности Энцелада формируют светлый расширяющийся выброс, который стал виден благодаря рассеиванию солнечного света среди мироскопических частиц льда.

Ледяной выброс отчетливо заметен тогда, когда Солнце расположено за Энцеладом. Видимая поверхность освещена отраженным от Сатурна светом.

Обзор получен в видимом спектре узкоугольной камерой 17 сентября 2008, Кассини в этот момент пролетал на расстоянии в 235 000 км от Энцелада:

Как оказалось, под поверхностью Энцелада существуют океаны воды в жидком состоянии (как полагают учёные, при температуре порядка 0 градусов Цельсия). И они выливаются в космос гигантскими гейзерами.

 Тщательно проанализировав все данные, собранные кораблем “Кассини” на спутнике Сатурна Энцеладе, исследователи пришли к выводу, что вода в подземном океане планеты на самом деле соленая.

Это значит, что вероятность обнаружить жизнь на загадочной планете увеличилась.

Энцелад на следующем снимке показан напротив вечерней стороны Сатурна. Длинная выдержка при съемке отчетливо показала фонтаны южного полушария луны. (4 мая 2006, 2.1 млн. км от Энцелада).

Ранее исследователи считали, что содержание соли в инопланетной воде достаточно низкое. Однако, при более тщательном изучении капель инопланетной воды, выяснилось, что ее состав очень близок к составу океанической воды Земли.

Эти большие запасы соленой воды находятся на глубине 80 км под поверхностью Энцелада. Как предполагают исследователи, вода с ледяного спутника поддерживается в жидком состоянии засчет магнитного напряжения, исходящего от Сатурна, а также высокой температуры ядра планеты.

В таких относительно благоприятных условиях вполне могут существовать простейшие формы жизни.

Крошечные частицы льда, рассеянные в пространстве, легче всего увидеть в направлении на Солнце. Горы и долины видны по краю силуэта спутника:

Возможно, кометы образуются и из подобных инопланетных природных аномалий. И в этом случае они несут информацию не только о глубинах космоса, но и о возможной жизни на других планетах.

Итак, космическая вода не только бывает — но и попадает иногда на Землю. 

И кто знает, что она с собой приносит?..

По материалам Выбор фильтров для воды: http://voda.blox.ua/2008/07/Voda-v-kosmose.html

Источник: http://interesko.info/kosmicheskaya-voda/

Движение жидкости А теперь представьте себе, что обычная вода летает, как мыльные пузыри, по комнате. Необычно? Летать вода будет в космосе. Происходит. – презентация

1<\p>

2 Движение жидкости А теперь представьте себе, что обычная вода летает, как мыльные пузыри, по комнате. Необычно? Летать вода будет в космосе. Происходит это из-за того, что в космосе поведении жидкостей доминирует сила поверхностного натяжения, благодаря действию которой, жидкость, предоставленная самой себе в космосе, принимает форму с минимальной поверхностью – форму шара.<\p>

3 Гравитационное притяжение Данная сила определяет поведение жидкости в пределах Земли. Мы воспринимаем гравитацию, как должное. Мы уже привыкли к тому, что гравитация действует постоянно и, что она никогда не меняется. Если бы земная гравитация внезапно бы исчезла, это отразилось бы практически на всей жизни на Земле, и жидкости перестали бы течь вниз, как мы привыкли. Прежде чем разобраться какие последствия могут возникнуть из-за изменения силы притяжения, выясним, что такое гравитация. Гравитация – это всемирное тяготение; свойство материи, выражающееся во взаимном притяжении тел.<\p>

4 Рассмотрим, например, такой случай: если взять два кусочка свинца и положить их на столе, сила притяжения между ними будет очень мала в сравнении с силой притяжения к Земле. Но давайте на мгновение представим себе, что в один прекрасный день полностью исчезнет гравитация планеты Земля. Это станет самым ужасным днем на планете. Мы очень сильно зависим от силы притяжения, благодаря этой силе едут автомобили, ходят люди, стоит мебель, а самое главное – течет жидкость. Все не закрепленные предметы начнут летать, атмосфера тоже исчезнет, вода из привычного нам состояния перейдет в шарообразную форму.<\p>

5 Увеличение силы тяжести также нежелательно. Потому что в этом случае все предметы и живые существа стали бы тяжелее. В первую очередь это все отразилось бы на постройках и сооружениях. Дома, мосты, небоскребы, опоры столов, колонны и многое другое были построены с учетом нормальной привычной гравитации, и любые изменения в силе притяжения повлекли бы за собой серьезные последствия – большинство бы сооружений просто рассыпались.<\p>

6 Поверхностное натяжение Поверхностным натяжением называется сила, испытываемая молекулами жидкости на поверхности (сильнее всего на границе газ – жидкость) и направленная в глубину объема жидкости. Наличие сил поверхностного натяжения делает поверхность жидкости похожей на упругую растянутую пленку.<\p>

7<\p>

8 При малых массах, благодаря действию сил поверхностного натяжения, жидкость также принимает форму, соответствующую минимальной поверхности. В частности, капля имеет сферическую форму.<\p>

9 Смачиваемость и несмачиваемость жидкостей Наверно, каждый из вас замечал, что после дождя на окне видны капли. С точки зрения физики граница, по которой капля соприкасается с поверхностью твердого тела называется поверхностью раздела фаз –жидкой и твердой. Угол между поверхностью капли и твердой поверхностью называется углом смачивания. Если этот угол меньше 90˚ и капля растекается по поверхности, то говорят, что жидкость хорошо смачивает поверхность. Если этот угол больше 90˚, то капля стягивается в сплющенный, под давлением собственного веса, водяной шарик.<\p>

10 Различия в поведении жидкости в космосе и на Земле: На Земле: поведение жидкостей определяется действием силы тяжести. В космосе: жидкостями управляет сила поверхностного натяжения. На Земле: можно легко разделить капельку жидкость шарообразной формы. В космосе: для этого придется приложить немалые усилия. На Земле: не смачиваемые жидкости не смачивают поверхность. В космосе: достаточно небольшого прикосновения не смачиваемой жидкости для того, чтобы смочить поверхность На Земле: если встряхнуть бутылку с какое-либо жидкостью, то она(жидкость) вернется в исходное состояние. В космосе: водяные шарики могут вести себя как “упругие мячики”, неоднократно отскакивая от той же жидкости, из которой они изготовлены.<\p>

Источник: http://www.myshared.ru/slide/918840/

Рубрика “Книги”. Хайтун Сергей Давыдович Феномен человека на фоне универсальной эволюции. Глава III Энтропия и беспорядок. Авторское решение Переохлажденная жидкость

3.3.6 Переохлажденная жидкость

Возьмем переохлажденную жидкость и бросим в нее соринку. Жидкость кристаллизуется. При этом выделится теплота плавления, которая немного нагреет всю изолированную систему.

Здесь все понятно, усложнение структуры, происходящее с уменьшением энтропии, сопровождается некоторым «деструктурированием» (в физическом понимании — см. разд. 3.3.4) за счет усиления теплового движения молекул.

Вопрос: всегда ли усложнение структуры сопровождается выделением тепла?

Ответ отрицательный. Выделение тепла при кристаллизации переохлажденной жидкости имеет место только для достаточно высоких температур (остающихся, естественно, меньшими температуры замерзания). Установлено [Lele et al.

, 1988], что для переохлажденной жидкости существует критическая температура Тcr, при которой энтропия кристаллической структуры равна энтропии жидкости.

При Т > Тcr энтропия кристаллической структуры меньше энтропии жидкости, а при Т < Тcr — больше.

Принято считать, что кристаллическая структура сложнее жидкости [Пригожин, 1985. С. 95]. Так что здесь мы видим пример, прямо иллюстрирующий тезис о том, что большей сложности может отвечать как большая, так и меньшая энтропия.

Можно выдвинуть следующее возражение (В.Г.Новиков, частная беседа). Жидкость (например, вода) также может иметь достаточно сложную структуру. Поэтому несправедливо утверждение, будто кристалл всегда сложнее жидкости.

Вполне может статься что при Т > Тcr сложность жидкости меньше сложности кристалла, а при Т < Тcr больше.

Тогда мы получаем, что в нашем примере в обоих случаях большей энтропии соответствует меньшая сложность, в полном соответствии с традиционными представлениями.

Отвечая на это возражение, договоримся, прежде всего, о какой сложности идет речь (см. разд. 3.3.4). Одно дело, если мы говорим о сложности в общеупотребительном понимании (сложный значит составной). При переходе через указанную критическую температуру ни переохлажденная жидкость, ни кристалл не претерпевают, по всей видимости, структурных изменений.

Это значит, что если при Т < Тcr жидкость была проще (в фиксированном здесь понимании сложности) кристалла, то она будет проще его и при Т > Тcr. Во всяком случае, в окрестности критической температуры.

Тогда мы снова получаем, что большей энтропии может отвечать как большая, так и меньшая сложность, независимо от конкретного соотношения сложности жидкости и кристалла.

Другое дело, если мы говорим о сложности в физическом смысле (менее упорядоченная система это та, которой характеризуется более беспорядочным движением частиц).

Тогда действительно при остывании переохлажденной жидкости (движение частиц становится менее беспорядочным) ее сложность возрастает. Но возрастает и сложность кристалла.

Чтобы обсуждаемое возражение было верно, достаточно, чтобы тепловые движения молекул в переохлажденной жидкости гасли с понижением температуры быстрее, чем тепловые колебания молекул в кристаллах.

По-видимому, так оно и есть, раз существует критическая температура, однако в данном случае некорректно, как разъяснялось, само физическое определение сложности (становясь уже или шире с изменением температуры, максвелловское распределение не усложняется и не упрощается).

Таким образом, тот факт, что в примере с переохлажденной жидкостью при одной температуре с ростом энтропии сложность растет, а при другой убывает, остается в силе независимо от того, большей или меньшей сложности переохлажденной жидкости мы полагаем сложность кристалла.

Утвердимся для определенности в традиционном толковании сложности, т. е. будем полагать, что кристалл сложнее жидкости. Наш пример говорит еще об одной важной вещи.

Снова переохладим жидкость до температуры, меньшей Тcr, и, как у нас повелось, бросим в нее соринку, изолировав после того систему. Жидкость кристаллизуется.

Поскольку энтропия кристалла при этой температуре больше энтропии жидкости, то никакого тепла выделено не будет. Напротив, некоторое количество тепла будет поглощено, температура системы за счет кристаллизации понизится.

То есть усложнение структуры сопровождается в данном случае поглощением тепла.

На Земле действует тенденция к рассеянию нетепловых форм энергии в виде тепла (см. разд. 3.1, 8.4.3). Данный пример доказывает, что это именно тенденция, а не закон, и что, следовательно, некомпенсированное поглощение тепла, вопреки господствующей трактовке закона возрастания энтропии, этим законом не запрещается (см. гл. 1 и разд. 3.1, 6.5.3, 6.11, 8.4.3).

Назад     Содержание     Далее

Источник: http://www.vseprokosmos.ru/book-fenomen-19.html

Эффект Мпембы или почему горячая вода замерзает быстрее холодной?

Эффект Мпембы (Парадокс Мпембы) — парадокс, который гласит, что горячая вода при некоторых условиях замерзает быстрее, чем холодная, хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания.

Данный парадокс является экспериментальным фактом, противоречащим обычным представлениям, согласно которым при одних и тех же условиях более нагретому телу для охлаждения до некоторой температуры требуется больше времени, чем менее нагретому телу для охлаждения до той же температуры.

Этот феномен замечали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт, однако лишь в 1963 году танзанийский школьник Эрасто Мпемба установил, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная.

Будучи учеником Магамбинской средней школы в Танзании Эрасто Мпемба делал практическую работу по поварскому делу. Ему нужно было изготовить самодельное мороженое – вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить его до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для замерзания.

По-видимому, Мпемба не был особо усердным учеником и промедлил с выполнением первой части задания. Опасаясь, что не успеет к концу урока, он поставил в холодильник еще горячее молоко. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по заданной технологии.

После этого Мпемба экспериментировал не только с молоком, но и с обычной водой.

Во всяком случае, уже будучи учеником Мквавской средней школы он задал вопрос профессору Деннису Осборну из университетского колледжа в Дар-Эс-Саламе (приглашенному директором школы прочесть ученикам лекцию по физике) именно по поводу воды: “Если взять два одинаковых контейнера с равными объемами воды так, что в одном из них вода имеет температуру 35°С, а в другом – 100°С, и поставить их в морозилку, то во втором вода замерзнет быстрее. Почему?” Осборн заинтересовался этим вопросом и вскоре в 1969 году они вместе с Мпембой опубликовали результаты своих экспериментов в журнале “Physics Education”. С тех пор обнаруженный ими эффект называется эффектом Мпембы.

До сих пор никто точно не знает, как объяснить этот странный эффект. У учёных нет единой версии, хотя существует много. Всё дело в разнице свойств горячей и холодной воды, но пока не понятно, какие именно свойства играют роль в этом случае: разница в переохлаждении, испарении, формировании льда, конвекции или воздействии разжиженных газов на воду при разных температурах.

Парадоксальность эффекта Мпембы в том, что время, в течение которого тело остывает до температуры окружающей среды, должно быть пропорционально разности температур этого тела и окружающей среды.

Этот закон был установлен еще Ньютоном и с тех пор много раз подтверждался на практике.

В данном же эффекте вода с температурой 100°С остывает до температуры 0°С быстрее, чем такое же количество воды с температурой 35°С.

Тем не менее, это еще не предполагает парадокс, поскольку эффекту Мпембы можно найти объяснение и в рамках известной физики. Вот несколько объяснений эффекта Мпембы:

Испарение

Горячая вода быстрее испаряется из контейнера, уменьшая тем самым свой объём, а меньший объем воды с той же температурой замерзает быстрее. Нагретая до 100 С вода теряет 16% своей массы при охлаждении до 0 С.

Эффект испарения – двойной эффект. Во-первых, уменьшается масса воды, которая необходима для охлаждения. И во-вторых, снижается температура из-за того, что уменьшается теплота испарения перехода из фазы воды в фазу пара.

Разница температур

Из-за того, что разница температур между горячей водой и холодным воздухом больше – следовательно теплообмен в этом случае идет интенсивнее и горячая вода быстрее охлаждается.

Переохлаждение

Когда вода охлаждается ниже 0 С она не всегда замерзает. При некоторых условиях она может претерпевать переохлаждение, продолжая оставаться жидкой при температурах ниже температуры точки замерзания. В некоторых случаях вода может оставаться жидкой даже при температуре –20 С.

Причина этому эффекту в том, что для того, чтобы начали формироваться первые кристаллы льда нужны центры кристаллообразования.

Если их нет в жидкой воде, тогда переохлаждение будет продолжаться до тех пор, пока температура не понизится настолько, что кристаллы начнут формироваться спонтанно.

Когда они начнут формироваться в переохлаждённой жидкости, они начнут расти быстрее, формируя лёдовую шугу, которая замерзая, будет образовывать лёд.

Горячая вода больше всего подвержена переохлаждению поскольку её нагревание устраняет растворённые газы и пузырьки, которые в свою очередь, могут служить центрами образования кристаллов льда.

Почему же переохлаждение заставляет горячую воду застывать быстрее? В случае с холодной водой, которая не переохлаждается происходит следующее. В этом случае тонкий слой льда будет образовываться на поверхности сосуда.

Этот слой льда будет действовать как изолятор между водой и холодным воздухом и будет препятствовать дальнейшему испарению. Скорость формирования кристаллов льда в этом случае будет меньше.

В случае с горячей водой, подвергающейся переохлаждению, переохлаждённая вода не имеет защитного поверхностного слоя льда. Поэтому она теряет тепло намного быстрее через открытый верх.

Когда процесс переохлаждения заканчивается и вода замерзает, теряется намного больше тепла и поэтому формируется больше льда.

Многие исследователи этого эффекта считают переохлаждение главным фактором в случае с эффектом Мпемба.

Конвекция

Холодная вода начинает замерзать сверху, ухудшая тем самым процессы теплоизлучения и конвекции, а значит и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает замерзать снизу.

Объясняется этот эффект аномалией плотности воды. Вода имеет максимальную плотность при 4 С. Если охладить воду до 4 С и положить её при более низкой температуре, поверхностный слой воды замерзнет быстрее.

Потому что эта вода менее плотная чем вода при температуре 4 С, она останется на поверхности, формируя тонкий холодный слой.

При этих условиях тонкий слой льда будет формироваться на поверхности воды в течение короткого времени, но этот слой льда будет служить изолятором, защищающим нижние слои воды, которые будут оставаться при температуре 4 С. Поэтому дальнейший процесс охлаждения будет проходить медленнее.

В случае с горячей водой ситуация совершенно иная. Поверхностный слой воды будет охлаждаться более быстрее за счёт испарения и большей разницы температур. Кроме того, холодный слои воды более плотные, чем слои горячей воды, поэтому слой холодной воды будет опускаться вниз, поднимая слой тёплой воды на поверхность. Такая циркуляция воды обеспечивает быстрое падение температуры.

Но почему этот процесс не достигает точки равновесия? Для объяснения эффекта Мпембы с этой точки зрения конвекции следовало бы принять, что холодные и горячие слои воды разделены и сам процесс конвекции продолжается после того, как средняя температура воды опустится ниже 4 С.

Однако, нет экспериментальных данных, которые подтверждали бы эту гипотезу, что холодные и горячие слои воды разделены в процессе конвекции.

Растворённые в воде газы

Вода всегда содержит растворённые в ней газы – кислород и углекислый газ. Эти газы имеют способность уменьшать точку замерзания воды. Когда вода нагрета, эти газы выделяются из воды, поскольку их растворимость в воде при высокой температуре ниже.

Поэтому когда горячая вода охлаждается, в ней всегда меньше растворённых газов, чем в не нагретой холодной воде. Поэтому точка замерзания нагретой воды выше и она замерзает быстрее.

Этот фактор иногда рассматривается как главный при объяснении эффекта Мпембы, хотя никаких экспериментальных данных, подтверждающих этот факт нет.

Теплопроводность

Этот механизм может играть существенную роль когда вода помещается в морозильник холодильной камеры в небольших контейнерах.

В этих условиях замечено, что контейнер с горячей водой протаивает под собой лёд морозильной камеры, улучшая тем самым тепловой контакт со стенкой морозилки и теплопроводность.

В результате чего, тепло отводится от контейнера с горячей водой быстрее, чем от холодного. В свою очередь контейнер с холодной водой не протаивает под собой снег.

Все эти (а также другие) условия изучались во многих экспериментах, но однозначного ответа на вопрос – какие из них обеспечивают стопроцентное воспроизводство эффекта Мпембы – так и не было получено.

Так, например, в 1995 году немецкий физик Давид Ауэрбах изучал влияние переохлаждения воды на этот эффект. Он обнаружил, что горячая вода, достигая переохлажденного состояния, замерзает при более высокой температуре, чем холодная, а значит быстрее последней. Зато холодная вода достигает переохлажденного состояния быстрее горячей, компенсируя тем самым предыдущее отставание.

Кроме того, результаты Ауэрбаха противоречили полученным ранее данным, что горячая вода способна достичь большего переохлаждения из-за меньшего количества центров кристаллизации. При нагревании воды из нее удаляются растворенные в ней газы, а при ее кипячении выпадают в осадок некоторые растворенные в ней соли.

Утверждать пока можно только одно – воспроизводство этого эффекта существенно зависит от условий, в которых проводится эксперимент. Именно потому, что воспроизводится он далеко не всегда.

О. В. Мосин

Литературныеисточники:

“Hot water freezes faster than cold water. Why does it do so?”, Jearl Walker in The Amateur Scientist, Scientific American, Vol. 237, No. 3, pp 246-257; September, 1977.

“The Freezing of Hot and Cold Water”, G.S. Kell in American Journal of Physics, Vol. 37, No. 5, pp 564-565; May, 1969.

“Supercooling and the Mpemba effect”, David Auerbach, in American Journal of Physics, Vol. 63, No. 10, pp 882-885; Oct, 1995.

“The Mpemba effect: The freezing times of hot and cold water”, Charles A. Knight, in American Journal of Physics, Vol. 64, No. 5, p 524; May, 1996.

“The Final Word”, New Scientist, 2nd December 1995.

Источник: http://www.o8ode.ru/article/tawa/mpemba.htm

Что будет с человеком без скафандра в открытом космосе?

Существует много мифов относительно того, что может произойти человеком, который окажется в открытом космосе без защитного скафандра. Есть различные версии, но сегодня вы узнаете, какие из них действительно вероятны, а какие просто вымысел.

Человек не замерзнет мгновенноОхлаждение или нагревание происходит в результате теплового излучения, либо контакта с холодной внешней средой.В космосе в вакууме контактировать нес чем, нет ни холодной, ни горячей внешней среды. Там присутствует лишь очень разряженный газ. В термосах, например, вакуум используется для сохранения тепла.

Обжигающего холода человек без скафандра не ощутит, поскольку он не будет соприкасается с холодным веществом.

Замерзать придется долго

Человеческое тело, оказавшись в вакууме, начнет постепенно отдавать свое тепло, посредством излучения. Стенки колбы термоса делают зеркальными, чтобы как можно дольше удерживать тепло. Процесс отдачи тепла достаточно медленный. Поэтому даже при отсутствии скафандра, но при наличии какой-либо одежды тепло будет сохраняться дольше.

Космический загар

Зато загореть в космосе очень даже возможно. Если человек оказался в космосе на относительно близком расстоянии от звезды, то на его открытых участках кожи может появиться ожег, как от чрезмерного пребывания на солнце на пляже.

Если же человек находится где-нибудь на орбите нашей планеты, то эффект будет значительно сильнее, чем на пляже, поскольку отсутствует атмосфера, защищающая от воздействия ультрафиолетовых лучей. Всего десяти секунд будет достаточно для получения достаточно сильного ожога.

Но одежда должна защитить человека в подобной ситуации, а по поводу дырки в шлеме или в скафандре паниковать тоже не стоит.

Кипящая слюна

Известно, что температура кипения жидкостей напрямую зависит от давления. Поскольку чем уровень давления ниже, тем, соответственно, ниже и температура кипения. Так что в вакууме жидкости постепенно начнут испаряться.

Такой вывод ученые смогли сделать на основании проведенных экспериментов. Слюна рано или поздно закипит, поскольку давление практически отсутствует, а температура во рту 36 градусов. Скорее всего, все слизистые ждет такая же участь.

Если слизь не будет возобновляется из организма, то слизистые будут высыхать.Кстати, если провести подобный эксперимент с большим объемом воды, то результат предвидится иной.

Вероятнее всего можно будет наблюдать эффект сухого льда, когда внутренняя часть замерзает, а внешняя часть испаряется. Предположительно, водный шар в космосе частично замерзнет, а частично испариться.

Закипит ли кровь?

От закипания крови в космосе человека смогут уберечь его эластичная кожа, сердце и сосуды. Они создадут давление, которого будет достаточно для предотвращения закипания крови.

Возможен ли «эффект шампанского»?

Скорее всего, этой неприятности человек, находящийся в космосе, сможет избежать. Кессонная болезнь иногда настигает аквалангистов, в результате воздействия на их организм резкого снижения давления. При этом происходит растворение газов в человеческой крови.Процесс этот аналогичный тому, что происходит в бутылке с шампанским.

При снижении давления газы превращаются в маленькие пузырьки. В шампанском из жидкости выходит растворенный углекислый газ, а в случае с аквалангистами – азот.Но данный эффект наблюдается при перепадах давления в несколько атмосфер. Когда человек попадает в вакуум, происходит перепад всего в одну атмосферу.

Для превращения крови в шампанское этого, вероятнее всего, не достаточно.

Воздух, находящийся в легких, разорвет

Предположительно, человек выдохнет воздух, находящийся внутри, и поэтому его не разорвет. Есть ли вероятность, что можно не выдохнуть воздух? Допустим, в скафандре давление находится на уровне одной атмосферы, это соответствует десяти килограммам на один квадратный сантиметр.

При попытке задержать дыхание воздуху воспрепятствует мягкое небо. Если предположить, что его площадь хотя бы два квадратных сантиметра, то получается нагрузка в сорок килограмм. Маловероятно, что небо сможет выдержать подобную нагрузку, так что человек вынужден будет выдохнуть подобно сдувающемуся шару.

Задохнется ли человек?

Это основная реальная угроза для человека в космосе, в котором совершенно нечем дышать. Самые натренированные ныряльщики способны продержаться без воздуха всего несколько минут, а человек без специальной подготовки – около минуты.

Но эти цифры верны для задержки воздуха на вдохе. А в космосе человеку придется выдохнуть, как мы уже раньше отмечали.На выдохе человек может продержаться секунд тридцать. А в космосе и того меньше.

Известно время, по истечению которого человек лишится сознания от удушья – оно составляет приблизительно четырнадцать секунд.

Источник: https://novser.livejournal.com/558645.html

Ссылка на основную публикацию