На Евересті не зварити пристойної чашки кави. За якої найнижчої температури закипить вода на Землі
Температура, за якої замерзає і закипає вода, загальновідома, але дослідники запевняють, що все не так просто — у найвищій точці на Землі ці правила не спрацюють.
Загальновідомо, що лід формується за температури нижче 0 градусів за Цельсієм, тоді як температура кипіння становить 100 градусів за Цельсієм. Однак вчені запевняють, все трохи складніше і ці значення можуть змінюватися залежно від тиску та інших факторів, пише Live Science.
За словами професора фізики в Університеті штату Колорадо Джейкоба Робертса, температура кипіння води трохи залежить від вологості довкілля, проте здебільшого залежить від тиску. У результаті, щоб знайти найнижчу температуру кипіння води на Землі, нам слід вирушити в місце з найбільш розрідженим повітрям.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Дослідники зазначають, що домішки у воді впливають на те, як молекули води взаємодіють між собою, що в кінцевому підсумку змінює точку, в якій весь розчин дійде до бурхливого кипіння. Однак якщо ми піднімемо відро води на вершину гори, одна однозначно закипить за нижчої температури, ніж на рівні моря. Простими словами, що менше атмосфера тисне на каструлю з водою, то менше теплової енергії знадобиться воді для випаровування і перетворення на пару.
Дані Інституту Місяця і Планет свідчать про те, що найвища точка на Землі — вершина Евересту, розташована на висоті 8 849 метрів. Саме вона і є місцем на планеті, де вода кипить за найнижчої температури — лише 68 градусів за Цельсієм. До речі, це означає, що на вершині Евересту вам, на жаль, не вдасться насолодитися чашкою пристойної кави, оскільки для її приготування потрібна вода температурою не нижче 87 градусів за Цельсієм.
Де вода замерзає за найвищої температури?
Це питання трохи складніше, бо для чистої води температура, за якої її молекули осідають у жорстку кристалічну структуру, відносно не змінюється залежно від тиску. Тобто температура замерзання на Землі завжди становить близько 0 градусів за Цельсієм.
Утім, це зовсім не означає, що тиск взагалі не впливає на температуру замерзання води — річ у тім, що тиску, який природним чином виникає на поверхні нашої планети, просто недостатньо, щоб підштовхнути температуру замерзання вгору.
За даними Університетського коледжу Лондона, навіть у безодні Челленджера Маріанської западини, що нижча за рівень моря, ніж вершина Евересту над ним, тиск тут у 1000 разів перевищує тиск повітря на поверхні планети. Але навіть його недостатньо для того, щоб перетворювати воду на лід за температури вище 0 градусів за Цельсієм.
Водночас дослідники зазначають, що лід на рівні моря може утворитися, навіть якщо температура повітря вища за точку замерзання. Це можливо завдяки радіаційному охолодженню. За словами Робертса, це можливо через те, що повітря над басейном дуже сухе, що сприяє випаровуванню води. При цьому вода, що випаровується, приносить із собою тепло, а це охолоджує рідину, що залишилася.
Крім того, вода повільно випромінює тепло в небо. У той час як температура повітря біля землі може бути трохи вищою за нуль, атмосфера вище може бути холодною до -40 за Цельсієм у безхмарну ніч. У цьому випадку теплова енергія переміщується з відносно теплої води у надзвичайно холодне нічне небо. У результаті цього механізму лід може утворюватися навіть за температури близько 5 градусів за Цельсієм.
Раніше Фокус писав про те, що вчені з'ясували, чому Еверест видає жахливі звуки з настанням темряви.