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気圧が下がると沸点が下がりますが、水を0気圧の宇宙空間に出すと、水はどうなるのでしょうか?単純に凍るだけなのでしょうか?

A 回答 (4件)

keronyan さんの回答の通りと思います.



水の三重点は,
T=273.16 K (0.01℃),P=610.6 Pa (1気圧=1.013×10^5 Pa)
ですから,610.6 Pa 以下の圧力では液体の水は存在できません.

水の相図は下のようになっています.
固定フォントで見てください.
境界線の傾きはうまく描けていません.

       │ 液   /
       │    /
       │ A /
   P   │  /
   ↑ 固 │ /
       │/
     C / B 気
      /
     /
           →T

室温程度の温度の水を急激に圧力の低いところに出すと(A→B),
気相に移りますから,沸騰します(もちろん熱を加えての沸騰ではない!).
蒸発熱で温度が下がり(B→C),固相に移ります.

この状態で,容器に入れておけば(空いた空間を少なくする必要がある)
氷の状態が保持できます.
そうでないと,氷にも蒸気圧がありますから水蒸気が氷の周囲にできます.
それはどんどん拡散していきますから,だんだん氷は小さくなってゆきます.

容器に入れておけば,水蒸気が拡散してなくなってしまうことはないので,
水蒸気の圧力が平衡圧になったところで,氷と水蒸気の共存状態ができます.
ここら辺の状況は,密閉容器中の水はなくならないが,
ふたをしないコップの水はそのうちなくなってしまうのと同類の話です.
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この回答へのお礼

大変丁寧な返事有り難うございます。ちょっとした、職場で出た疑問なんですが、みんなで納得しています。本当に有り難うございました。
その他にもたくさんの返事有り難うございました。

お礼日時:2001/04/18 19:11

真空中は、0atmなので温度にかかわらず気体になります。

(かなり低温だと液体ですが。。。)

真空装置などで少しでも水分が入ると、すぐに気体になってなかなか真空度が下がりませんからね。。。。
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宇宙空間というか真空中に水を出した瞬間に沸騰して蒸発してゆきます。


しかし、そのときの気化熱により、残った部分の水の温度が下がり凍ってしまいます。

その後は、固体から直接気化していくという昇華によりどんどん小さくなっていくと思います。
水の0気圧における状態図を見れば判ると思います。
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粉末のように氷の粉になるのでは?(予測)

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