¿Por qué el agua se congela en el vacío?

Bajo vacío, en igualdad de condiciones (es decir, temperatura), el agua no se congela en el vacío, hierve.

Sin embargo, si se encuentra en una situación en la que no se agrega calor al sistema (es decir, violando el supuesto de que todas las cosas son iguales), el agua finalmente se congelará. Si sigue sacando vacío de una cámara con agua, el agua seguirá evaporándose, y cada molécula de agua que se evapora tomará su calor de vaporización ([matemática] \ Delta H_ {vap} [/ matemática]) del agua con it, disminuyendo la temperatura.

Un efecto secundario es que la temperatura general en la cámara está bajando porque cualquier gas residual que queda se expande para llenar el espacio una vez ocupado por el gas bombeado, disminuyendo la temperatura ambiente (el efecto Joule). La magnitud de este efecto secundario es muy baja porque la transferencia de calor desde los alrededores depende en gran medida de la transferencia de calor por convección, que a su vez depende de la presión ambiental, por lo que generalmente es insignificante en comparación con el efecto de vaporización.

Eventualmente, la temperatura del agua bajará lo suficiente como para congelarse. Dicho esto, bajo el vacío, el agua sigue sublimando como loco, aún disminuyendo la temperatura, y eventualmente desaparecerá a medida que salga vapor invisible de la salida de la bomba de vacío. Simplemente no se ve tan espectacular como la ebullición y la mayoría de las demostraciones no llegan tan lejos, porque a medida que el hielo continúa enfriándose, la tasa de sublimación disminuye.

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No se congela simplemente porque está en el vacío.
El agua se congela en su punto de congelación. En un vacío en contraste con la temperatura y presión estándar, se congelará a aproximadamente 0.01C. Como el agua tiene una presión de vapor, el vacío no será un vacío difícil. Hay un punto triple donde el agua, el hielo y el vapor pueden coexistir.
Preguntas y respuestas: congelación del agua bajo buen vacío
La despresurización continua evaporará más y más agua del agua y el hielo y un enfriamiento neto en la cámara eventualmente enfriará la cámara a una temperatura por debajo del punto de congelación y con una sublimación aún más fría. La energía involucrada en un cambio de fase de líquido o sólido a vapor es bastante grande para el agua y el hielo, por lo que se espera enfriamiento.
Entonces, mientras está mal redactado, hay transferencia de calor (enfriamiento) de un proceso continuo de bombeo de vacío y el sistema intentará equilibrarse a una temperatura cada vez más baja hasta que se haya bombeado todo el vapor de agua del sistema.
Por lo tanto, durante un tiempo podría congelarse, pero incluso el hielo no estaría en equilibrio y se sublimaría hasta convertirse en un gas que finalmente se eliminaría mediante un bombeo continuo.
Entonces, una respuesta es la congelación transitoria del enfriamiento por evaporación con el resultado final de que toda el agua se convierte en fase de vapor antes de ser bombeada fuera del sistema. Murmurando algo sobre el cero absoluto donde la sublimación se detiene … la etapa de salida se fue.

En realidad, no es el caso. Depende de lo que defina vacío, la mayoría de la gente dice que no existe un vacío perfecto incluso en el espacio exterior. Es algo discutible desde diferentes perspectivas científicas. El agua, como la tomamos, no se congela a una presión tan baja … Se desintegra dejando atrás cada partícula cuántica de la que está hecho o la temperatura aumenta debido a las condiciones de presión más baja (más baja).

Bajo vacío , en igualdad de condiciones (es decir, temperatura), el agua no se congela en el vacío , hierve. Sin embargo, si se encuentra en una situación en la que no se agrega calor al sistema (es decir, violando el supuesto de que todas las cosas son iguales), el agua finalmente se congelará .

Al bajar la presión, está eliminando el calor. Sabes que cuando lo comprimes se calienta. Justo lo contrario para la depresión. Si se toma suficiente calor, se congela así de simple.