水,生命之本。
无论是我们人类,还是其他的动植物,都依赖着水来生存和繁衍,可以说它是我们整个世界上最重要的东西了。
我们知道它有三种状态,液态,固态除此之外还有一种非常特殊的状态,它的模样有点像是固态的冰,又有点像是液态的水,其名就叫超临界水。
因为太过于特殊,所以很少有人知晓。
这种状态是在什么时候发生的呢?
相信大家都没有想到,它竟然在海洋之中去发现!
一、超临界水,出现的频率不高,并且不容易发现。
水在我们的日常生活中就那几种状态,不过这其中最神奇的大概就是超临界水了,因为它的存在,已经严重违反了我们最基本的物理规律了。
你想想看,水的结构那么简单,放到冰箱里面它就变成了冰,放到水里它会飞快的蒸发,变成水蒸气,但是它却有一种状态,即不是飞快的蒸发,也不是变成冰块,而是高温下非常怪异的存在着。
我们都知道,通常情况下水要变成水蒸气,需要100摄氏度的温度,而且还是在一个大气压的环境下,而海水的沸点要比100摄氏度要更高,因为它所受的大气压远要比我们所在的城市大得多。
不过这也不对,因为在中国有些地方都是大平原,基本没有压力的,那为什么电饭煲会煮饭呢,这是因为大家都忽略了一点,那就是海水中还有盐,而哪怕是最普通的食盐,也会让水加热变成水蒸气的温度要比清水更高一些。
这就是为什么我们在平常的情况下,加盐会更快的把水烧开,而大家都给它起了一个非常特殊的名字,叫作"升华点",由此可见,海水的实际升华点,会高于我们正常所说的那个100摄氏度。
但是即使是在经历了这个升华点之后,也没有什么关系,到了海底那里,温度和压力也非常非常的高,所以即使是要达到100摄氏度,也是非常简单的事情,处在这个地方的水,它的升华温度,远要比在地面处于大气压时的低得多。
大家是不是觉得在海底这样的地方,水一定会很快的蒸发呢?
其实不然,因为处在这样一个极端的环境下,温度也就会变得很不一样,我们想想都知道,只要达到100摄氏度温度的时候,大量的水已经变成了水蒸气,还有不到一半的水,还是处在液态的状态,即没有沸腾翻滚。
但是如果加温度继续升高的话,那大家可以想象一下,水会变得越来越稀薄吗?
这是不可能的,其实它的密度只是变得越来越小,但是它的质量还是那么大,如果是处在一个普通的环境下,那自然不会有什么变化。
但是可想而知,处在深海当中,水会经历一些高温高压的过程,把温度升高就不用说了,还有一个压力由海水的质量和海底深度所决定的,压力会随着深度的增加而逐渐增大。
相信大家都知道,有一道物理常识,那就是当处在一个封闭的空间中,液体的沸点,会随着压强的增加而逐渐提升。
所以在这种高温高压的深海环境下,海水的温度也还是可以大大提升的,而它的沸点也会随之提升。
不过即使是加了高压,也依然无法阻挡海水变成水蒸气的步伐,那时候的温度已经远远高于100摄氏度了,它已经不再是水蒸气了,它已经成了我们现在所说的超临界水了,在这种状态下的水,可以说是非常的神奇了。
它的温度非常的高,虽然测试结果显示以为它有464℃,但是实际温度还要低很多,但是即便如此,它的温度也只能说是高到离谱,那么为什么它依然不会翻滚呢?
还记得大家之前所说过的,海水的压强远要大于地面的那个。
所以即便在这样的温度下,它依然没有沸腾的那个环境,这就导致了,这种水的存在,出乎所有人的意料。
那么这种水到底是怎么形成的呢?
这就要从我们要给水加压和加温度这个过程开始了,将水放到一个完全封闭的环境中,也就是没有其它气体,只有它自己的空间,它会沸腾,从而变成水蒸气。
另一项实验是,当处在普通大气压的水,达到了这种压强之后,也会形成"相变"到超临界水。
它要达到的这个压强是22.1兆帕,而在一个无压的大气下,往往只有0.1兆帕左右,所以不管在多高的温度下,我们高一个单纯处在一个大气压的空间,也不可能形成超临界水,只有再高的大气压下,在很高的温度下,它们才有可能相遇,所以大家要是想密码科技上建设一个高、大、全的实验室,那还是得有刚好的大气压嘛!
但是现在的实验设备还没办法用它来查看,看来我们得再焊一点东西了!
笔者认为。
超临界水这一存在,虽然已经违反了所有人的物理常识,又是通过科技这个工具的帮助下,才发现了它这一特殊的存在。
但是在它出现之后,它究竟多存在,又是为了我们的生活,带来了怎样的改变呢?