Perché le astronavi non si trasformano in vapore?

[Pancho Villa]

Raga c'è un quesito del mio libro di chimica che sembra una minkiata, ma al quale non riesco a trovare risposta plausibile:Se è vero che ogni solido o liquido ha una tensione di vapore, allora ad una pressione esterna sufficientemente bassa, qualsivoglia sostanza potrebbe iniziare a bollire. Nello spazio c'è una pressione esterna effettivamente zero. Spiegare perché i veicoli spaziali non iniziano a bollire trasformandosi in vapore quando vengono messi in orbita.
Io pensavo alla temperatura, visto che nello spazio è bassissima, ma non mi convince mica, oltretutto non ho mai capito cosa significa che in un dato punto dello spazio c'è una certa temperatura, visto che lo spazio è vuoto e il concetto di temperatura è collegato al moto dei atomi/molecole di un corpo materiale. Voi cosa ne pensate?

[lowenz]

Lo spazio non è vuoto (particelle, gas, polveri, ecc), e anche dove è vuoto c'è la famosa radiazione fossile dei 3 K ;)

[gianly1985]

Ricordo male o la tensione di vapore dipendeva dalla "forza di coesione" delle molecole della sostanza? Evidentemente l'acciaio (o qualunque sia il materiale delle astronavi) ha dalla sua una coesione tale che le molecole non gli "sfuggono" in nessun caso, nemmeno a pressione quasi nulla...

[Pess]

Lo spazio non è vuoto (particelle, gas, polveri, ecc), e anche dove è vuoto c'è la famosa radiazione fossile dei 3 K ;)

Quoto in pieno

[Gargoyle]

Secondo me, la risposta più ragionevole è che il sistema è lontano dall'equilibrio.

In tempi mostruosamente lunghi, probabilmente si vedrebbero le astronavi sublimare.

[cristiano c.]

Secondo me, la risposta più ragionevole è che il sistema è lontano dall'equilibrio.

In tempi mostruosamente lunghi, probabilmente si vedrebbero le astronavi sublimare.
allora anche le pompe a vuoto dovrebbero evaporare

[DVD_QTDVS]

dipende anche dalla temperatura :D
e dal legame chimico :D

[ciop71]

Allora anche gli asteroidi dovrebbero evaporare, dato che non hanno praticamente atmosfera.

[lowenz]

In tempi mostruosamente lunghi, probabilmente si vedrebbero le astronavi sublimare.
Potresti provare col Noè Rosso? :sofico: :D

[stbarlet]

Raga c'è un quesito del mio libro di chimica che sembra una minkiata, ma al quale non riesco a trovare risposta plausibile:
Io pensavo alla temperatura, visto che nello spazio è bassissima, ma non mi convince mica, oltretutto non ho mai capito cosa significa che in un dato punto dello spazio c'è una certa temperatura, visto che lo spazio è vuoto e il concetto di temperatura è collegato al moto dei atomi/molecole di un corpo materiale. Voi cosa ne pensate?


La tensione di vapore del ferro e` MOLTO bassa ( a 1500 gradi e` 300 volte piu` piccola di quella dell`acqua a 20 gradi ) .

Oltretutto, credo che osservando i diagrammi di fase si potrebbe pure osservare che sotto certe temperature, non esista una fase liquida/gassosa del acciaio stesso.

questo ammettendo che le navicelle siano fatte in acciaio.



Lo spazio non è vuoto (particelle, gas, polveri, ecc), e anche dove è vuoto c'è la famosa radiazione fossile dei 3 K ;)


Lo spazio non e` vuoto, ma la pressione e` tendente a zero.credo che tra un 10^-15 e 0 ci sia poca differenza per quello che ci stiamo chiedendo

[8310]

Forse perchè il modello matematico "gas perfetti" ha anche lui, poveretto, i suoi limiti.

[Gargoyle]

Forse perchè il modello matematico "gas perfetti" ha anche lui, poveretto, i suoi limiti.
Non vedo cosa c'entri quel modello in questo caso.

[Non]

Raga c'è un quesito del mio libro di chimica che sembra una minkiata, ma al quale non riesco a trovare risposta plausibile:
Io pensavo alla temperatura, visto che nello spazio è bassissima, ma non mi convince mica, oltretutto non ho mai capito cosa significa che in un dato punto dello spazio c'è una certa temperatura, visto che lo spazio è vuoto e il concetto di temperatura è collegato al moto dei atomi/molecole di un corpo materiale. Voi cosa ne pensate?

risposta semplice:
La tensione di vapore dell'astronave è più bassa di quella dello spazio

[fsdfdsddijsdfsdfo]

e le tute degli astronauti? sono di acciaio pure loro?

[stbarlet]

e le tute degli astronauti? sono di acciaio pure loro?




http://ulisse.sissa.it/chiediAUlisse/domanda/2002/Ucau020208d002

[Gargoyle]

risposta semplice:
La tensione di vapore dell'astronave è più bassa di quella dello spazio
Ma è vero?
Io non penso.

La pressione nello spazio è praticamente nulla.
E la tensione di vapore non può essere negativa.

[8310]

Non vedo cosa c'entri quel modello in questo caso.

In modo brutale:
PV=nRT da cui V=(nRT)/P. Nello spazio la pressione tende a zero....però in effetti nei corpi solidi esistono interazioni intermolecolari molto più forti delle van der waals et similia, quindi forse il mio richiamo a questo modello è un pò ardito :p Niente, non fateci caso, mi è uscita così :sofico:

[stbarlet]

In modo brutale:
PV=nRT da cui V=(nRT)/P. Nello spazio la pressione tende a zero....però in effetti nei corpi solidi esistono interazioni intermolecolari molto più forti delle van der waals et similia, quindi forse il mio richiamo a questo modello è un pò ardito :p Niente, non fateci caso, mi è uscita così :sofico:

Cosa intendi per corpi solidi? Comunque "chimicamente " parlando le forze sono quelle di VdW et similia. Credo.




Nello spazio, lapressione , come la temperatura, sono molto basse. Anche se cisarebbe da dire che la temperatura, per quanto bassa non e` cosi` determinante, visto che la densita` dello spazio ( e di conseguanza la quantita` di calore) sono molto limitati. la pressione invece, e` molto bassa, prossima allo zero, ma evidentemente, la tensione di vapore della robaconcuifannolenavicelle e` cosi` bassa che non c'e` abbastanza energia per portarla ad ebbolizione . Azzardo pure che possa entrare in causa la gravita' stessa della navicella, :stordita:

[ripsk]

Secondo me, la risposta più ragionevole è che il sistema è lontano dall'equilibrio.

In tempi mostruosamente lunghi, probabilmente si vedrebbero le astronavi sublimare.

Quoto il neo-atlandide :D ( anchio adoro quell'anime :ave: )

Credo che bisogna tenere conto della temperatura e dei fattori esterni (oltre alla composizione chimica dei materiali). In teoria a temperatura uguale allo zero assoluto (quindi atomi fermi) ed in mancanza di qualsiasi interferenza esterna, anche a pressione totalmente nulla gli atomi non avrebbero alcun motivo si spostarsi dalla loro posizione/legame.
A temperature leggermente più alte il processo sarebbe comunque talmente lento da rendere quasi impossibile il rilievo del fenomeno.

Ciao

[CioKKoBaMBuZzo]

mmmm...tempo fa c'era stata una discussione sul come morirebbe una persona nello spazio vuoto

credo che la nasa avesse fatto uno studio secondo il quale la morte sarebbe stata causata dalla mancanza di ossigeno, non per congelamento nè per la pressione quasi nulla...quindi siamo sicuro che lì fuori faccia freddo?

[redcloud]

Secondo me è la candida che non le fa evaporare!

[xenom]

Non può essere semplicemente che la tensione di vapore e la loro temperatura di ebollizione di molte molecole ed elementi costituenti astronavi, asteroidi ecc. siano troppo alte rispetto al vuoto dello spazio? giusto per fare un paragone, anche se non è proprio azzeccato: se faccio il vuoto con una pompa a vuoto di quelle decenti, l'acqua evapora ma se inserisco un qualsiasi oggetto solido di certo non sublima...

[ripsk]

Non può essere semplicemente che la tensione di vapore e la loro temperatura di ebollizione di molte molecole ed elementi costituenti astronavi, asteroidi ecc. siano troppo alte rispetto al vuoto dello spazio? giusto per fare un paragone, anche se non è proprio azzeccato: se faccio il vuoto con una pompa a vuoto di quelle decenti, l'acqua evapora ma se inserisco un qualsiasi oggetto solido di certo non sublima...

E' perchè sei impaziente ... aspetta qualche milione di anni e vedrai che qualcosa evapora :O :D

[Pancho Villa]

In modo brutale:
PV=nRT da cui V=(nRT)/P. Nello spazio la pressione tende a zero....però in effetti nei corpi solidi esistono interazioni intermolecolari molto più forti delle van der waals et similia, quindi forse il mio richiamo a questo modello è un pò ardito :p Niente, non fateci caso, mi è uscita così :sofico:Giusto, per P che tende a zero si ha una singolarità matematica che però a livello fisico non ha significato. Potrebbe essere.mmmm...tempo fa c'era stata una discussione sul come morirebbe una persona nello spazio vuoto

credo che la nasa avesse fatto uno studio secondo il quale la morte sarebbe stata causata dalla mancanza di ossigeno, non per congelamento nè per la pressione quasi nulla...quindi siamo sicuro che lì fuori faccia freddo?Io sapevo che se si mette la mano in una campana in cui si fa il vuoto esce il sangue dai pori... Secondo me un essere vivente esploderebbe a pressione nulla. :asd:

[stbarlet]

mmmm...tempo fa c'era stata una discussione sul come morirebbe una persona nello spazio vuoto

credo che la nasa avesse fatto uno studio secondo il quale la morte sarebbe stata causata dalla mancanza di ossigeno, non per congelamento nè per la pressione quasi nulla...quindi siamo sicuro che lì fuori faccia freddo?



Devi distinguere, fra la causa della morte che e` sicuramente l`ipossia, e le conseguenze dell`esposizione ad una prezzione tendente a zero, e delle particelle ad alta energia che ti becchi passeggiando per lo spazio. Oltretutto, la temperatura dello spazio ha pochissima influenza (bassa temperatura si, ma poca materia a cui cedere calore), tanto che il congelamento, avverrebbe per l`ebollizione dei fluidi corporei.

[stbarlet]

Non può essere semplicemente che la tensione di vapore e la loro temperatura di ebollizione di molte molecole ed elementi costituenti astronavi, asteroidi ecc. siano troppo alte rispetto al vuoto dello spazio? giusto per fare un paragone, anche se non è proprio azzeccato: se faccio il vuoto con una pompa a vuoto di quelle decenti, l'acqua evapora ma se inserisco un qualsiasi oggetto solido di certo non sublima...

e` tutta una questione di energia ( credo :p ). per evaporare, o per sublimare, serve calore.

[Pancho Villa]

CUT...
Oltretutto, la temperatura dello spazio ha pochissima influenza (bassa temperatura si, ma poca materia a cui cedere calore), tanto che il congelamento, avverrebbe per l`ebollizione dei fluidi corporei.Ma il calore verrebbe disperso anche per irradiazione, no?

[stbarlet]

Ma il calore verrebbe disperso anche per irradiazione, no?

Si, ma non piu`di quello che emetti stando sulla Terra.

[Gargoyle]

Credo che bisogna tenere conto della temperatura e dei fattori esterni (oltre alla composizione chimica dei materiali). In teoria a temperatura uguale allo zero assoluto (quindi atomi fermi) ed in mancanza di qualsiasi interferenza esterna, anche a pressione totalmente nulla gli atomi non avrebbero alcun motivo si spostarsi dalla loro posizione/legame.
A temperature leggermente più alte il processo sarebbe comunque talmente lento da rendere quasi impossibile il rilievo del fenomeno.
Una cosa però: anche allo zero assoluto gli atomi vibrano rispetto alle loro posizioni di equilibrio.

Esiste una "energia di punto zero" vibrazionale non nulla anche llo zero assoluto.

[Pancho Villa]

Si, ma non piu`di quello che emetti stando sulla Terra.Con la differenza che sulla Terra sei immerso in un fluido che ti impedisce di perdere tutto il tuo calore; penso che dal punto di vista teorico un corpo nel vuoto irraggia calore finché non si avvicina allo zero assoluto.

[8310]

Con la differenza che sulla Terra sei immerso in un fluido che ti impedisce di perdere tutto il tuo calore; penso che dal punto di vista teorico un corpo nel vuoto irraggia calore finché non si avvicina allo zero assoluto.

beh dovrebbe essere così....il corpo tende a cedere calore fino a portarsi in equilibrio con l'ambiente circostante cioè a una temperatura di pochi K..inoltre lo scambio di calore per irragiamento (l'unico possibile nello spazio dove la densità di materia è bassissima) è favorito dall'assenza di materia circostante....

[stbarlet]

beh dovrebbe essere così....il corpo tende a cedere calore fino a portarsi in equilibrio con l'ambiente circostante cioè a una temperatura di pochi K..inoltre lo scambio di calore per irragiamento (l'unico possibile nello spazio dove la densità di materia è bassissima) è favorito dall'assenza di materia circostante....

Si ma non e` che di punto in bianco, un corpo decide di emettere piu` IR in un certo momento! Ovviamente, con t tendente ad infinito, si raggiunge un equilibrio, ma buonissima parte del calore se ne va come energia necesaria all`evaporazione delle varie sostante che costituiscono il corpo!

[ripsk]

Una cosa però: anche allo zero assoluto gli atomi vibrano rispetto alle loro posizioni di equilibrio.

Esiste una "energia di punto zero" vibrazionale non nulla anche llo zero assoluto.

Anche questo è vero ;)
Intendevo uno zero assoluto "ideale" per semplificare :D

Ciao

[8310]

Si ma non e` che di punto in bianco, un corpo decide di emettere piu` IR in un certo momento! Ovviamente, con t tendente ad infinito, si raggiunge un equilibrio, ma buonissima parte del calore se ne va come energia necesaria all`evaporazione delle varie sostante che costituiscono il corpo!

in effetti non ci avevo pensato a questo :p
Ovvio comunque che il perfetto equilibrio si ha solo per t -> inf

[gianly1985]

Non sotto valutate il calore perso per irraggiamento dal corpo umano perché è la MAGGIORPARTE (60%)....seguono evaporazione dai polmoni e dalla pelle (22%), conduzione all'aria (15%) e conduzione agli oggetti (3%)....il tutto sulla Terra e se non c'è vento...

[stbarlet]

Non sotto valutate il calore perso per irraggiamento dal corpo umano perché è la MAGGIORPARTE (60%)....seguono evaporazione dai polmoni e dalla pelle (22%), conduzione all'aria (15%) e conduzione agli oggetti (3%)....il tutto sulla Terra e se non c'è vento...

si, ma come gia` detto, il tempo in cui si svolge il tutto, PROBABILMENTE il calore, prima che perso "normalmente" come avverrebbe in normali condizioni, verrebbe speso come energia per l`evaporazione dei vari composti.

[gabi.2437]

mmmm...tempo fa c'era stata una discussione sul come morirebbe una persona nello spazio vuoto

credo che la nasa avesse fatto uno studio secondo il quale la morte sarebbe stata causata dalla mancanza di ossigeno, non per congelamento nè per la pressione quasi nulla...quindi siamo sicuro che lì fuori faccia freddo?

Nel vuoto non ha senso parlar di temperatura...e lo spazio possiam approssimarlo come vuoto

Ti raffreddi perchè emetti energia per irraggiamento e bon



Allora, tornando all'acciaio che evapora.

Bisogna, come per tutto, vederla a livello microscopico.

Ci sono sti atomi tutti belli attaccati l'uno all'altro che siccome non sono a temperatura zero assoluto, un pò vibrano, ora, se li metto nel vuoto che succede? Che la pressione è nulla, però sti atomi sono pur sempre legati tra di loro, quelli alla superficie dunque se per caso avranno energia sufficiente si staccheranno e se ne andranno, ma sono pochi pochi

Quindi 'si', sta astronave evapora ma ci vuole TANTO (TANTO) tempo

[Pancho Villa]

Siamo quindi giunti alla conclusione che il quesito è sbagliato. Le astronavi evaporano, ma in tempi lunghissimi.

[Gargoyle]

Il punto sta in questo: un processo che termodinamicamente può avvenire non è detto che avvenga in tempi ragionevoli.

Cioè, un evento possibile può essere cineticamente sfavorito.

Anche il diamante dovrebbe trasformarsi in grafite (che è la forma stabile del carbonio a temperature e pressioni ordinarie), ma visibilmente non avviene (per la gioa delle nostre signore ;) )

[Tommy81]

La tensione di vapore del ferro e` MOLTO bassa ( a 1500 gradi e` 300 volte piu` piccola di quella dell`acqua a 20 gradi ) .

Oltretutto, credo che osservando i diagrammi di fase si potrebbe pure osservare che sotto certe temperature, non esista una fase liquida/gassosa del acciaio stesso.

questo ammettendo che le navicelle siano fatte in acciaio.

Lo spazio non e` vuoto, ma la pressione e` tendente a zero.credo che tra un 10^-15 e 0 ci sia poca differenza per quello che ci stiamo chiedendo


Io mi associo a questa spiegazione, basta pensare alle comete... l'acqua che contengono evapora solo quando si avvicinano abbastanza al sole formando la caratteristica scia. Se cmq è lenta l'evaporazione di una sostanza come l'acqua in una cometa, figuriamoci l'acciaio o altre leghe metalliche che cmq hanno tensioni di vapore molto più basse. Ammettendo anche che il sistema non è all'equilibrio e tendente all'evaporazione, la cinetica sarebbe cmq lentissima, penso che questo si può spiegare con il fatto che la temperatura del vuoto spaziale è estremamente bassa.

[^TiGeRShArK^]

Proprietà fisiche
Stato a temperatua ambiente solido (ferromagnetico)
Punto di fusione 1808 K (1535°C)
Punto di ebollizione 3023 K (2750°C)
Volume molare 7,09 × 10-6 m3/mol
Calore di evaporazione 349,6 kJ/mol
Calore di fusione 13,8 kJ/mol
Tensione di vapore 7,05 Pa a 1808 K

Il ferro a temperatura ambiente è solido indipendentemente dalla pressione.
Si può considerare la tensione di vapore solo quando arriva a temperature tali da rompere i legami cristallini e liquefarlo.
A 1808K la tensione di vapore è di 7,05 Pa.
L'acqua di contro ha una tensione di vapore di 2338,54 Pa a 293 K (temperatura ambiente).

[Kajok]

come chiudere la discussione in un post :O

[stbarlet]

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come peraltro, avevo sottolineato io in prima pagina :O