¿Se congelaría o herviría un vaso de agua en el espacio?

Aquí hay una pregunta para que reflexione: ¿Se congelaría o herviría un vaso de agua en el espacio? Por un lado, puede pensar que el espacio es muy frío, muy por debajo del punto de congelación del agua. Por otro lado, el espacio es un vacío, por lo que es de esperar que la baja presión haga que el agua hierva en vapor. ¿Qué pasa primero? ¿Cuál es el punto de ebullición del agua en el vacío??

Conclusiones clave: el agua herviría o se congelaría en el espacio?

• El agua hierve inmediatamente en el espacio o en cualquier aspiradora..
• El espacio no tiene temperatura porque la temperatura es una medida del movimiento de la molécula. La temperatura de un vaso de agua en el espacio dependería de si estaba o no a la luz del sol, en contacto con otro objeto o flotando libremente en la oscuridad..
• Después de que el agua se vaporiza en el vacío, el vapor podría condensarse en hielo o seguir siendo un gas.
• Otros líquidos, como la sangre y la orina, hierven y se evaporan inmediatamente al vacío..

Orinar en el espacio

Como resultado, la respuesta a esta pregunta es conocida. Cuando los astronautas orinan en el espacio y liberan el contenido, la orina hierve rápidamente en vapor, que inmediatamente se desublima o cristaliza directamente del gas a la fase sólida en pequeños cristales de orina. La orina no es completamente agua, pero es de esperar que ocurra el mismo proceso con un vaso de agua que con los desechos de astronautas.

Cómo funciona

El espacio no es realmente frío porque la temperatura es una medida del movimiento de las moléculas. Si no tienes materia, como en el vacío, no tienes temperatura. El calor impartido al vaso de agua dependería de si estaba a la luz del sol, en contacto con otra superficie o solo en la oscuridad. En el espacio profundo, la temperatura de un objeto sería de alrededor de -460 ° F o 3K, que es extremadamente fría. Por otro lado, se sabe que el aluminio pulido a plena luz del sol alcanza los 850 ° F. Esa es una gran diferencia de temperatura!

Sin embargo, no importa mucho cuando la presión es casi un vacío. Piensa en el agua en la Tierra. El agua hierve más fácilmente en la cima de una montaña que al nivel del mar. De hecho, ¡podrías beber una taza de agua hirviendo en algunas montañas y no quemarte! En el laboratorio, puede hacer que el agua hierva a temperatura ambiente simplemente aplicándole un vacío parcial. Eso es lo que esperarías que ocurriera en el espacio.

Ver agua hirviendo a temperatura ambiente

Si bien no es práctico visitar el espacio para ver cómo hierve el agua, puede ver el efecto sin abandonar la comodidad de su hogar o aula. Todo lo que necesitas es una jeringa y agua. Puede obtener una jeringa en cualquier farmacia (no necesita aguja) o muchos laboratorios también la tienen.. 

1. Succione una pequeña cantidad de agua en la jeringa. Solo necesita lo suficiente para verlo, no llene la jeringa por completo.
2. Coloque su dedo sobre la abertura de la jeringa para sellarla. Si le preocupa lastimarse el dedo, puede cubrir la abertura con un trozo de plástico..
3. Mientras observa el agua, tire de la jeringa lo más rápido que pueda. ¿Viste hervir el agua??

Punto de ebullición del agua en una aspiradora

Incluso el espacio no es un vacío absoluto, aunque está bastante cerca. Este cuadro muestra los puntos de ebullición (temperaturas) del agua a diferentes niveles de vacío. El primer valor es para el nivel del mar y luego a niveles de presión decrecientes..

Temperatura ° F	Temperatura ° C	Presión (PSIA)
212	100	14,696
122	50	1.788
32	0 0	0,088
-60 60	-51,11	0.00049
-90	-67,78	0.00005

Puntos de ebullición del agua a diferentes niveles de vacío

Punto de ebullición y mapeo

El efecto de la presión del aire sobre la ebullición se conoce y se utiliza para medir la elevación. En 1774, William Roy utilizó la presión barométrica para determinar la elevación. Sus medidas fueron precisas dentro de un metro. A mediados del siglo XIX, los exploradores usaron el punto de ebullición del agua para medir la elevación para mapear.

Fuentes

• Berberan-Santos, M. N .; Bodunov, E. N .; Pogliani, L. (1997). "Sobre la fórmula barométrica". Revista estadounidense de física. 65 (5): 404-412. doi: 10.1119 / 1.18555
• Hewitt, Rachel. Mapa de una nación: una biografía de la Encuesta de artillería. ISBN 1-84708-098-7.