水必须是固体、液体和气态的?马里亚纳沟深处的水是另一种形式宝妈论坛

更新时间:2019-08-20 18:20
引言:在我们的认识中,水有三种形式,即固体、液体和气态。水之所以能在这三种形式中自由变化,是因为环境中的温度、气压等因素起着作用。此外,科学家们还在世界上最深的...

引言:在我们的认识中,水有三种形式,即固体、液体和气态。水之所以能在这三种形式中自由变化,是因为环境中的温度、气压等因素起着作用。此外,科学家们还在世界上最深的马里亚纳海沟中发现了水的第四种形式,即超临界形式。

我们都知道,一般来说,水以液体的形式存在,它的形状随环境温度的变化而变化,例如,当温度低于零时,水从液体变成固体,形成冰。当温度高于水的沸点时,水从液体变成气体,形成水蒸气,这表明水的形态与环境温度密切相关。让我们来谈谈今天水从液体转变为气态的过程,其中的物理变化可能不像你想象的那么简单。

首先,如果液态水想变成气态水,它必须达到沸点。水在室温下的沸点为100℃,但随气压的变化而变化。生活在高原上的人们有这样的生活经历,他们一般不用把水加热到100℃的水来煮沸,此时水的沸点约为85℃。这是因为低压降低了水的沸点,同样,高压会增加水的沸点。目前,地球上最深的海沟已经被10000多米深的马里亚纳海沟探测到了。

有潜水经验的朋友们可能有这样的经历,他们潜水越深,海上的压力就越大。马里亚纳海沟的压力也是如此,那里的压力太高,在超过1万米深的海沟里,水的沸点会提高到400℃以上。一些朋友可能会想,马里亚纳海沟里10000米以下的水是什么形式?答案是相对特殊的超临界状态,这是科学家在研究后得出的结论。

科学家估计,10000米深的马里亚纳海沟的大气压比标准大气压高出1000倍以上,导致水的沸点直接上升到380摄氏度左右。因此,如果这里的水要沸腾,就必须达到这么高的温度。许多人认为海水应该更冷一些,所以10000米以下的水不仅不能沸腾,还会形成冰。然而,事实并非如此。这里的水不仅不结冰,而且在沸腾后也可能处于超临界状态。到底怎么回事?

经过科学家的研究和分析,人们发现马里亚纳海沟的深度是地壳中最弱的地方。不仅如此,这是距离地幔最近的地方。在地球内部结构中,地幔是所有岩浆产生的地方,使马里亚纳海沟深处海水的环境温度保持在高水平,甚至在400℃以上。因此,在这样的环境中,这里的海水会自然沸腾,再加上高压环境,使沸水不能直接变成气态,而是脱离气态和液体临界状态,即所谓的超临界状态。

来自超临界状态的水不断从地下流出,就像一团烟雾。这些烟雾不仅含有大量的海水,还含有大量的矿物质和微生物。它们是海底生物赖以生存的食物。也许这就是地球上最早的海洋生物诞生的原因,而地壳创造了一个能够在大规模运动后孕育生命的环境。在生命诞生后,它们有足够的食物来源,可以逐渐进化成其他种类的生物。我不得不说,大自然太神奇了。

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