水加热到105℃会结冰!强行压缩水会发生什么事呢?

发表时间:2020/06/12 04:17:16  浏览次数:1753  
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水加热到105℃会结冰!这种反物理现象你见过么?

众所周知,水是生命之源,在地球上起着举足轻重的作用。 地球面积的71%是海水;人体也占水的60%-70%。 在标准大气压下,水的熔点为0℃,沸点为100℃,100℃以上的水将气化,我们已经熟悉水的特性。 但是科学家们发现了水的一种抗物理特性,水在105摄氏度的温度下结冰。 这个结果也让许多学者在眼镜下。 下面我来给你看看。

水加热到105℃会结冰!这种反物理现象你见过么?

当科学家将碳纳米管浸入含水容器时,发现有几个水分子钻入纳米管。 加热碳纳米管时,内部水分子表现出异常的物理性质,竟然结冰堵塞了纳米管! 科学小组利用振动光谱成像技术观察水分子在内部的运动,发现这种“冰”结构不同于一般的冰,它是水分子和碳纳米管之间形成的一种特殊的晶体结构,我们在这里也称之为冰。

水加热到105℃会结冰!这种反物理现象你见过么?

经过多次实验,发现不同直径碳纳米管的冻结温度不同.. 纳米管的直径越小,水分子成为冰柱所需的温度就越高。当科学家将单个水分子(直径约0.4纳米)放入直径仅为1.05纳米的碳纳米管中时,水在105度结冰。 当碳纳米管的直径变为2纳米时,水分子在零下83摄氏度时冻结.. 即使碳纳米管的直径只有0.1纳米,水的冻结温度也会变化20摄氏度。

也许我们可以比较宏观和微观世界粒子的性质,就像牛顿物理学中的经典力学只适用于宏观低速状态,而不再适用于微观世界一样。 水分子的这种神奇特性也使科学家难以解释。

水加热到105℃会结冰!这种反物理现象你见过么?

在实际应用中,Alexander Kolesnikov教授和他在Argonne国家实验室的团队使用强脉冲中子源来测试和改进碳纳米管的结构,使水分子永远不会冻结在碳纳米管内部,即使在绝对零减273.15c.无论什么样的碳纳米管结构,只要能广泛应用于飞机和空间材料都是有益的,没有危害的..

水加热到105℃会结冰!这种反物理现象你见过么?

我们知道,飞机在高空低温环境下飞行,往往面临结冰的问题,如果飞机发动机和机身外壳可以使用材料制成的碳纳米管,不仅可以减轻机身重量,提高稳定性,而且可以抵御低温环境,减少损失。

科学家希望通过控制碳纳米管的结构和直径来控制水分子的冰点。 当载人火箭发射回地球时,它一定经历了壳层的高温,在航天材料中混合了直径为1.05纳米的碳纳米管,并在105摄氏度以上的温度下与空气中的少量水分子冻结,从而减少了壳层的热量,大大提高了安全性..

水可不可以被压缩呢?强行压缩水会发生什么事呢?

我们生活中有很多的东西可以被压缩,那就有人好奇了,水可不可以被压缩呢?强行压缩水会出现什么事呢?其实水并不特殊,它是可以被压缩的,宇宙中不可能被压缩的物质只有一种,那就是黑洞奇点处的物质。反正你有多大的能耐,水就能变成你想要的模样。

水可不可以被压缩呢?强行压缩水会发生什么事呢?

水是由分子构成的,而这些分子不是整齐排列在一起的,他们非常躁动,很活泼,这就说明了分子和分子之间是有空隙可以折腾的。通过研究我们可以知道,水蒸气的分子间的距离就会大一些,而液态水和固态水的分子间距离就会小一些。

水可不可以被压缩呢?强行压缩水会发生什么事呢?

想要压缩水,首先可以先通过加压或者是降温的方式,缩短水分子之间的距离,这其实很容易,如果不考虑技术问题,我们可以从原子层面对水进行压缩。对原子有研究的人就会知道,原子有99%的区域都是空的,而原子核和电子只是占一小点点空间,形象一点的比喻,如果把原子看作是足球场,那么原子核就是一只蚂蚁的大小,所以原子内部有非常大的空间进行压缩。

水可不可以被压缩呢?强行压缩水会发生什么事呢?

但这个方法入手的话,需要克服的就是电子的简并压力,因为电子是按照一定规则进行排列的,而这种规则会产生一种抵抗外界压力的量子效应。如果能够克服电子的简并压力,实际上也是能把水进一步的进行压缩。

水可不可以被压缩呢?强行压缩水会发生什么事呢?

总的来说,水是可以被压缩的,可以压缩的是水分子之间的距离,而且一些常规的方法就可以实现。抛开技术问题,水能够进一步的压缩其中的原子内的空间,把水压缩成微型中子星的状态,甚至是夸克星的状态。

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