水在真空状态下会怎么变化为什么

问题描述

精选答案

水在真空状态下首先会沸腾，接着沸腾停止，结冰，最后会升华变成水蒸气。当然是在排除极端条件的情况下。因为液体的沸点和所处空间气体压强大小成正比例，在真空状态下，水所处环境的气压几乎为0，此时水的沸点极低，在常温下就可以达到沸腾，因此在真空状态下水首先会沸腾。沸腾是液体气化的方式之一，气化过程要吸收热量，因此一部分水会温度降低，甚至变成固态的冰。液体的凝固点和所处空间气体压强大小也成正比例，结成的冰会升华，水也会不断气化，因此所有的水最后都会变为水蒸气。

其他回答

公务员指南

将水放在一个密封的容器内，不断抽取容器中的气体，水会不断蒸发。压强降低到一定程度后使得水更可能以固态和气态的形式存在。水的蒸发会带走一部分热量，当温度低到一定程度后水就会变成固态的冰。这样就依靠降压将水变成了固态的冰。

真空状态是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态，是一种物理现象。在“虚空”中，声音因为没有介质而无法传递，但电磁波的传递却不受真空的影响。

事实上，在真空技术里，真空是针对大气而言，一特定空间内部的部份物质被排出，使其压力小于一个标准大气压，则通称此空间为真空或真空状态。真空常用帕斯卡（Pascal）或托尔（Torr）做为压力的单位。在自然环境里，只有外太空堪称最接近真空的空间。

真空的研究和利用

1654年，德国马德堡市的市长奥托·冯·盖里克发明了第一台真空泵，并进行了他著名的马格德堡半球实验。结果表明，由于半球外的大气压力，马队无法将两个部分排空空气的半球分开。

随后，Robert Boyle改进了盖里克的设计，并在胡克的帮助下进一步开发了真空泵技术。此后，对部分真空的研究一直持续到1850年，当时奥古斯特·托普勒发明了托普勒泵，1855年海因里希·盖斯勒发明了水银置换泵，实现了气压约为10Pa的真空。

正是在这种真空水平下，许多电学性质变得可以观察到，这重新引起了人们对进一步研究的兴趣，所以真空的研究对电磁学的发展起了很大的推动作用。随后，人们发现，各种研究和应用越来越离不开真空，真空研究越来越引起人们的兴趣。

真空首次广泛使用是在白炽灯泡中，以保护灯丝免受化学降解。真空产生的化学惰性也适用于电子束焊接、冷焊、真空包装和真空油炸。

现代超高真空技术广泛被用于原子级清洁基板的研究，因为只有非常好的真空才能将原子级清洁表面保持相当长的时间（大约几分钟到几天）。而超高真空能彻底消除空气障碍，允许粒子束沉积或移除材料而不受污染，这是化学气相沉积、物理气相沉积和干法蚀刻背后的原理，它们对半导体和光学涂层的制造以及表面科学至关重要。

由于真空中对流大幅降低，这为保温瓶提供了隔热效果。真空能有效降低液体的沸点，促进低温放气，用于冷冻干燥、粘合剂制备、蒸馏、冶金和工艺吹扫。

真空的电学特性使电子显微镜和真空管成为可能，包括阴极射线管。真空灭弧室常用于电气开关设备，而真空电弧工艺对于生产某些等级的钢或高纯度材料具有重要的工业意义。通过真空消除空气摩擦，有助于减少飞轮储能和超速离心机运行时的损耗。