קודת הרתיחה של נוזל מוגדרת כטמפרטורה בה לחץ האדים של הנוזל שווה ללחץ האטמוספרי.
טמפרטורת הרתיחה של מים בגובה פני הים (לחץ של 760 מ"מ כספית) היא 100 מעלות צלסיוס.
אם נרתיח מים לקפה ליד ים המלח (נמוך מפני הים) טמפרטורת הרתיחה תהיה גבוה מ100 מעלות צלסיוס; לעומת זאת אם נרתיח מים על פסגת האוורסט המים ירתחו בטמפרטורה של כ70 מעלות צלסיוס.

על פני המאדים הלחץ האטמוספרי הוא רק אחוז אחד מזה שעל פני כדור הארץ והמים ירתחו כבר בטמפרטורה של 7 מעלות צלסיוס.

התשובה הקצרה והפחות מדייקת היא שבחלל החיצון הלחץ מאוד מאוד נמוך (כמעט וואקום מוחלט) לכן מים בחלל ירתחו ויהפכו לאדים.
התשובה היותר ארוכה ויותר מסובכת היא שבחלל הלחץ נמוך אך הטמפרטורה גם מאוד נמוכה (כמעט אפס מוחלט) ולכן לחץ האדים גם נמוך מאוד; התוצאה המעשית היא שהמים ירתחו אך חלקם גם יקפאו ואז יעברו המראה למצב גז.

תופעה זאת נראתה פעמים רבות כאשר מים, בעיקר כאשר מים עודפים משוחררים לחלל ממעבורת החלל.


התמונה נלקחה מויקיפדיה

מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

15 תגובות

  • ארטיום פרוסקוב

    נקודת התכה של ניקל טהור (99.6%) בוואקום.

    שלום,יש לי שאלה. ידוע שנקודת התכה של ניקל טהור בלחץ אטמוספרי 1450C מעלות צלזיוס.לאומת זאת בוואקום נקודת התכה נמוכה יותר.שאלה בכמה? ואם אפשר לחשב נקודת התכה בוואקום מסויים? תודה.

  • גיל קרסנטי

    רתיחה של מים בחלל

    אני בחללית דמיוניות,האם יש מצב שהמים שנהפכים לגז ישמשו כעין קיטור וידחפו את החללית שלי ? מצפה לתשובה ,יום טוב גיל

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןחגי אדרי

    תשובה

    שלום גיל, בחלל יש גם טמפרטורה נמוכה מאוד וגם לחץ נמוך מאוד.
    אם תשים מים (נוזל) בחל הם ירתחו מיד ויהפכו לגז כי הלחץ נמוך מאוד, ואז אדי המים יהפכו מיד לגבישים קטנים של קרח כי הטמפ' נמוכה.
    כדי ליצור קיטור צריך שהמים ישארו במצב גז לזמן ארוך יותר ולכן לא תוכל לדחוף את החללית שלך.

  • מאיר

    תגובה

    נתחיל בעובדה שהחלל ברובו ריק לחלוטין.
    אנחנו חיים על כדור הארץ במערכת השמש ובתוך שביל החלב אבל בין הגלקסיות יש מרחבים עצומים של כמעט ריק ולכן הטמפרטורה הממוצעת היא מאוד נמוכה (בעך 3 מעלות מעל האפס המוחלט) גם אם יש אזורים מסויימים כמו ליד השמש בהם הטמפרטורה היא אלפי מעלות.

    הנקודה השנייה, כפי שרשום בתשובה היא שהחלל החיצון כמעט ריק לחלוטין. טמפרטורה היא בעצם ביטוי של עוצמת הרטיטיה של המולקולות/אטומים.
    אם בחלל החיצון יש בממוצע אטום אחד בכל סמ"ק אז ברור שהטמפרטורה שם תהיה נמוכה מאוד כי אין מה "שיחמם" את החלל גם אם קרינת השמש מצויה שם.

    על פי אותו עיקרון אתה יכול לשאול מדוע החלל שחור אם קרני השמש מאירות והתשובה היא שוב אין להן שום אינטראקציה עם חומר ולכן אין את אפקט ההארה.

    הירח כמובן מכיל "המון" חומר ולכן הוא מתחמם ומואר

  • עופר

  • עופר

    עוד התייחסות לטמפ' בחלל

    שלום רב,
    בתשובה זו, נכתב בין השאר ש בחלל"הטמפ' מאוד נמוכה".
    האם עניין זה מתייחס גם לאזורים בחלל אשר אינם מוסתרים מהשמש? כמו כן, כיצד זה שבירח לדוגמא, (שכידוע נמצא בתוך הריק של החלל) בשעות היום, הטמפ' מטפסת למאות מעלות, אם "הטמפ' בחלל מאוד נמוכה"? אשמח לקבל תשובה ובתודה מראש

  • מאיר ברק ולירן שמשי

    זהו הלחץ האטמוספרי בגובה פני הים

    משמעות ההגדרה הינה כי הלחץ שמפעילה עמודה של כספית בגובה 760 מילימטר ליחידת שטח, שווה ללחץ האטמוספרי אשר נמדד בגובה פני הים.
    מ"מ כספית אינה יחידה סטנדרטית; ערך זה רגיש לטמפרטורה, לחץ חיצוני וכבידה. לכן מקובל להשתמש כיום בהגדרות אחרות. היחידה הקרויה טור (torr) למשל במקור הייתה שווה ל- 1מ"מ כספית, אלא שהיום היא מוגדרת כ-:

    1 טור = 760/אטמוספירה.

    היחידה טור (torr) נקראת על שמו של טוריצ'לי אוונג'ליסטה, שהדגים את ברומטר (מד הלחץ) הכספית הראשון.
    משתמשים במונח 760 מ"מ כספית כי זהו לחץ הזהה בעוצמתו ללחץ שאטמוספרת כדור הארץ מפעילה עלינו בגובה פני הים, קרי ללחץ של אטמוספרה אחת.

  • עידן

    מה זה אומר עמוד כספית?

    מה הרדיוס של העמוד?

  • מאיר ברק ולירן שמשי

    תשובה

    עמוד אוויר של אינץ מרובע (2.54 סנטימטר מרובעים) בגובה פני הים יפעיל לחץ של 65.5 ניוטון בקירוב.
    זה שווה לכמעט 7 ק"ג כוח לאינץ מרובע.

    יש לשים לב כי למעשה עמוד אוויר ה"עומד" על שטח של ס"מ רבוע הנמצא בגובה פני הים, יפעיל לחץ של 10 ניוטון בקירוב על שטח זה, קרי כאילו הנחנו 1 ק"ג על ס"מ רבוע בתנאי הכבידה של כדוה"א בגובה פני הים.
    אם נניח כי שטח הפנים של הראש שלנו במבט-על הינו למשל ~500 ס"מ רבוע, הרי כאילו אנו נושאים 0.5 טון על ראשנו.

    אגב במהלך שינויי מזג האוויר בהם יש שינוי בלחץ האוויר (צפיפות האוויר) משקלנו יכול להשתנות בסדר גודל של 6 גרם.
    דרך יותר יעילה "לאבד משקל" (שימו לב, משקל אך לא נפח). היא לעבור לאיזור קו המשווה שם התאוצה הצנטריפטלית של כדור הארץ היא הגבוה ביותר דבר המתבטא ב"הרזייה" של עד כדי 200-400 גרם (בתלות במשקל ההתחלתי).

    במידה ולא תהייה אטמוספרה והטמפרטורה תישאר כפי שהיא עכשיו (הטמפרטורה כמובן תשתנה לחלוטין אך ההנחה היא לצורך השאלה) לחץ האדים יהיה מאוד נמוך והמים יהפכו לגז ויתנדפו מפני כדור הארץ.
    קישורים:
    השפעת כבידה ולחץ אוויר על המשקל (אנגלית)
    http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/questions/question/2288/

    אותה תשובה בפודקסט (תסכית קולי)
    http://www.thenakedscientists.com/HTML/typo3conf/ext/naksci_podcast/xspf...

  • מאיר

    תשובה

    קןדם כל אתה מתייחס לאוויר כאילו הוא גוף אחד ואין זה כך.
    אוויר מורכב מאינספור מולקולות ואטומים של גזים שונים (בעיקר חנקן וחמצן), מים וחלקיקי אבק ולכלוך.
    בניגוד למוצק ונוזל חלקיקים אלו אינם מחוברים זה לזה בקשרים אטומיים אלא נעים אחד ביחס לשני.
    כל חלקיק כזה נמשך ע"י כדור הארץ בעצמו.

    המשקל פשוט מכויל כך שיראה אפס ק"ג כוח באטמוספירת כדור הארץ בגובה פני הים (כלומר בלחץ של עמוד האוויר בגובה פני הים). כלומר כבר כאשר המשקל מראה "אפס" הוא למעשה חש את לחץ האוויר עליו אך הוא מכוייל להראות אפס. לכן אם כדור הארץ היה לפתע נשאר בלי אוויר והיינו משתמשים באותו משקל הוא היה מראה משקל גבוה יותר.
    אפשר לראות תופעה דומה במשקלים מאוד עדינים המכוילים לרמות של מיקרו גרם; במשקלים כאלו כל תנועה של האוויר במרחב הסמוך יכולה להזיז את הערך מהאפס.

    אם נחזור לדוגמא שלך- אזור בעל מסה אפסית הוא איזור מוגדר בו קיים וואקום = אין חלקיקי חומר (למעשה אין וואקום מוחלט אך לצורך השאלה נחשוב עליו ככזה).
    אם נתעלם מהעובדה שכדי להכיל אזור כזה צריך מיכל מאוד חזק שבוודאי שוקל מספר קילוגרמים לפחות ונדמיין מעטפת דקה וקשיחה, נקבל גוף בעל משקל נמוך וצפיפות נמוכה מהאוויר.
    למעשה דבר מאוד דומה לדוגמא שנתתי כבר קיים- זהו בלון הליום. אומנם הליום אינו וואקום אך צפיפותו נמוכה מהאוויר. אם היית קושר בלון הליום למשקל המסוגל למדוד הן לחץ והן מתיחה היית מקבל את הכוח המופעל על המשקל בכיוון ההפוך.
    המסה הייתה מתרחקת מכדור הארץ! האם כוח המשיכה נעלם? בוודאי שלא, אך למולקולות האוויר יש כוח והן נדחפות מתחת לבלון והוא מתרומם עד לאיזור בו צפיפותו זהה לצפיפות האטמוספירה.

    לגבי השאלה השניה- כפי שציינתי בתשובתי:
    "במידה ולא תהייה אטמוספרה והטמפרטורה תישאר כפי שהיא עכשיו (הטמפרטורה כמובן תשתנה לחלוטין אך ההנחה היא לצורך השאלה) לחץ האדים יהיה מאוד נמוך והמים יהפכו לגז ויתנדפו מפני כדור הארץ."
    אתה משווה זאת לירח שם הטמפרטורה נמוכה מאוד. אם הטמפרטורה הייתה נמוכה על פני כדור הארץ יחד עם איבוד האטמוספירה חלק מהמים המצויים מתחת לפני הקרקע היו הופכים לקרח.

  • יולי

  • סטס

    שאלה

    "עמוד אוויר של אינץ מרובע (2.54 סנטימטר מרובעים) בגובה פני הים יפעיל לחץ של 65.5 ניוטון בקירוב."
    אם כך הדבר , האם הכוח המופעל עלינו ע"י האוויר חזק יותר מזה שמסת כדור הארץ מפעילה עלינו? אם ניקח קוביה דימיונית חסרת מסה שמקצועה הוא אינץ' ונשים אותה על מאזניים , האם הם יראו תוצאה של 7 ק"ג ? (הרי על כל אינץ' מרובע פועל כח של 65.5 ניוטון )

    שאלה נוספת ,
    "במידה ולא תהייה אטמוספרה לחץ האדים יהיה מאוד נמוך והמים יהפכו לגז ויתנדפו מפני כדור הארץ."
    מצב זה בעצם שורר על פני הירח (טמפרטורה קרובה לאפס המוחלט והיעדר אטמוספרה ) , אז למה מחפשים שם בכלל מים , הרי גם אם הם היו שם הם כבר התנדפו .

  • סטס

    לחץ שאטמוספרת כדור הארץ מפעילה עלינו

    מה משקל האטמוספירה ל ראשנו?
    האם ללא האטמוספירה המים בכדור הארץ יתאדו כמו בחלל?

  • מאיר ברק

    הלחץ הוא ליחידת שטח ולכן רדיוס העמוד לא משפיע.

    הלחץ שעמודה בעלת רדיוס גדול תפעיל יהא גדול יותר לעומת עמודה בעלת רדיוס קט יותר, אך מה שחשוב הוא הלחץ ליחידת שטח. לכן אם הרדיוס יגדל ( = לחץ יגדל) הוא פשוט יתחלק על שטח גדול יותר.

    אם למשל נגדיל רדיוס עמודה (r) פי 2 (r'=2r), אמנם נפחה (v) (לא שינינו את גובהה h) יגדל פי 4:

    v’= h·π·r’2 =4·h·π·r2=4 v

    אך בה במידה השטח (s) גם כן יגדל פי 4, משמע הלחץ ליחידת שטח ישאר זהה.

  • עידן

    לחץ

    מה משמעות ההגדרה "לחץ של 760 מ"מ כספית"?