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水能燒到1000度嗎?為什麼?

由 相逢錯了過天意 發表于 旅遊2022-09-07
簡介因為到達一個壓力臨界點,水蒸氣的密度和水的密度就會一樣了,這樣溫度就再也升不高了

矽的沸點溫度是多少度

常規的水有三態,即固態、液態、氣態。這三態能夠相互轉化,科學的說法是相變。水的相變是由於溫度和壓力導致的,一般情況下,在一個大氣壓條件下,0℃及其以下溫度時,水呈現固態(結冰);0℃以上到99℃,水呈現液態,可以洗東西和飲用;100℃,嚴格說來達到99。974℃時,水呈現出氣態,即變成水蒸氣蒸發。

水能燒到1000度嗎?為什麼?

1個大氣壓是指在海平面的氣壓,氣壓單位為Pa(帕),1個大氣壓為101325Pa,或稱為101。325kPa(千帕)、1013。25hPa(毫巴、百帕)。民間俗稱1個大氣壓為1公斤壓力,就是每平方釐米承受1公斤壓力。

隨著壓力增高,水的沸點也會提高

在燒水時,隨著溫度增高,水會從液態轉化為蒸氣(氣態)。如果壓力不升高,再怎麼燒,水一直到蒸發完,也不會超過100℃。但如果在封閉的情況下,比如在家用高壓鍋密封情況下燒水,水蒸氣無處排洩,就會積聚在鍋裡。

水能燒到1000度嗎?為什麼?

水蒸氣的密度為0。6g/cm^3,只是水密度1g/cm^3的60%。隨著蒸氣越來越多,被密封的蒸氣就在鍋裡越聚越多,密度就越來越大,就會導致對水體的擠壓,這樣水體承受的壓力就會越來越大,沸點(相變成蒸氣)的溫度就會越來越高。

如家用高壓鍋最高壓力一般可達2公斤,這是壓力鍋承受壓力極限。但在使用中,有排氣閥和安全閥,是不允許到達這個壓力的,一般限定在1公斤以內,以0。5~0。8公斤為宜。這個壓力是在1個大氣壓環境下,鍋內能夠增加的壓力。

水能燒到1000度嗎?為什麼?

在增加2公斤氣壓下,水的沸點為134℃;在增加1公斤壓力下,水的沸點為120℃;在增加0。5~0。8公斤壓力下,水的沸點為112~117℃。這樣,水溫高了,加上壓力,在高壓鍋燜骨頭或其他難以煮爛的食物,就能夠更快更容易煮透煮爛。

但水溫升高會有一個臨界點,達不到1000℃

從壓力和沸點的關係來看,壓力越高,沸點溫度越高,因此水溫就會越高。也就是說壓力越大,水溫越高,水溫與壓力成正比。但水溫會隨著壓力不斷增大,一直這樣呈線性上升嗎?從理論和實驗證據證明不會。因為到達一個壓力臨界點,水蒸氣的密度和水的密度就會一樣了,這樣溫度就再也升不高了。

水能燒到1000度嗎?為什麼?

這個臨界點就在225個大氣壓,到達這個壓力,水溫可達374。3度,此後,壓力在升高,溫度也無法上升了。這個374。3度的水(或者水蒸氣)就叫超臨界水。到了這個臨界點後,壓力再往上升,水溫也不上升了。

從這個意義上來說,水溫是不可以燒到1000攝氏度的。

壓力高到極端,水就會結冰

達到一個極限,水不但不再汽化,甚至連液態也無法保持了,反而會“結冰”。這是水相變的一種奇妙性質。但此冰已經非彼冰(常見的冰)了,而是一種高密度的冰。而且隨著壓力增高,這些冰的結構還會發生變化,一路攀升,現在科學實驗已經制造出了18號冰了。

水能燒到1000度嗎?為什麼?

這樣水的形態除了常見的三態,加上這18種冰,水在特殊條件下,就有了20態了。

製造出這些特殊冰的壓力至少要達到1萬~10萬公斤壓力,也就是說每平方米的面上要承受1000萬噸到1億噸,恐怖吧?而要製造出18號冰,則需要達到300萬~400萬公斤的壓力。科學家是在微觀條件下,採用多路鐳射轟擊才瞬間達到這個壓力的,是在實驗室製造出了黑色的18號冰,這“塊”冰要用顯微鏡才能看到。

300~400萬個大氣壓是什麼概念?這是地球核心才能夠達到的壓力,是目前在實驗室能夠製造出微觀壓力的極限了。因此,18號冰是在極端擠壓狀態下形成的,其密度是普通冰的4倍。這種冰呈現出特殊狀態,被稱為“超離子冰”,是一種有點扭曲的新型水結晶。

水能燒到1000度嗎?為什麼?

這冰有些怪異,有人認為其存在於超現實主義邊緣,當然這只是一家之言。這種冰並非單一的固體,而是一部分呈現固體狀態,一部分具有液體性質,表現為單個水分子分裂,氧原子形成一個立方晶格,氫原子則像液體一樣流過剛性的氧籠。

據科學家們披露,在製造18號黑冰時,除了壓力,溫度還達到了2000多攝氏度。這是不是可以認為水溫達到了2000多攝氏度呢?我認為不是的,這是在製造這種特殊冰的時候需要的環境溫度,並非水溫本身達到的溫度。

水能燒到1000度嗎?為什麼?

這種奇異的冰在自然界存在嗎?科學研究認為是存在的,而且在太陽系,比正常水或水冰多得多,因為在天王星和海王星的深處,很可能就廣泛存在這種冰,而這兩個星球質量都比地球大十幾倍。

壓力再高,物質就發生了質變

白矮星上的壓力至少有4。5億個大氣壓,中子星上的壓力則達到1萬億億億個大氣壓,因此這種天體物質的原子被壓癟了或壓碎了,物質成為超密度狀態。如白矮星物質為電子簡併態物質,密度達到每立方厘米10噸;中子星物質為中子簡併態物質,其密度達到每立方厘米10億噸。

水能燒到1000度嗎?為什麼?

在這種壓力下,不管是水還是其他任何物質,都會變成物質的第六態或第七態,就是電子簡併態或中子簡併態。白矮星和中子星表面和內部溫度都極高,以萬或億為單位計量。如白矮星表面可達10萬攝氏度,核心可達數十億攝氏度;中子星更甚,表面可達百萬度,核心可達萬億度。

但這種緻密天體上的物質,早就不是水或者我們地球上的任何物質了。這個就不展開說了,感興趣的朋友可以搜看我早先發過的相關文章。歡迎討論,感謝閱讀。

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