图图神秘现象

科学探索结冰,结冰科学小实验

大家好,今天小编关注到一个比较意思的话题,就是关于科学探索结冰问题,于是小编就整理了1个相关介绍科学探索结冰的解答,让我们一起看看吧。

  1. 为什么水在105度极端条件下会结冰?

为什么水在105度极端条件下会结冰?

大自然是指狭义的自然界。它是与人类社会相区别的物质世界。即自然科学研究的无机界和有机界。自然界是客观存在的;它是我们人类即自然界的产物本身赖以生长的基础。自然中也有非常令人匪夷所思现象:例如:金字塔、巨石群、神秘百慕大三角等等,那么水在105摄氏度下竟会结冰!?小编今天就带大家分析分析!

水在正常气压不同温度下会有不同的形态,达到100摄氏度会转化为气态,等于或低于0摄氏度会形成固态,也就是我们平常所见的冰,这是我们最理所当然的认知,然而最近麻省理工学院的几位科学家在做一组实验时,却出现了与常理违背的现象,水在105摄氏度的高温下竟然凝结成了冰。

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图片来源网络,侵删)

这种实验现象无疑挑战了常识的权威,麻省理工学院几位科学家在预测碳纳米管会排斥水分子的前提下,往仅有几个水分子大的碳纳米管里放水,与预期的结果不同的是,当测试到比100摄氏度的温度高些许时,水居然出现了违背常理的现象,变成了冰。由于很难去确定水成冰时的温度,所以在实验中105摄氏度被默认为最小值,不仅如此,在温度高达151摄氏度条件下,水还有可能结冰。我们的常识似乎在这一刻被打破,这就说明我们现今的科学验证很可能在不同的条件下被不攻自破,还会有多少我们自认为权威的常识会改变?

科学家解释,这是由碳纳米管的直径直接导致的。直径不同的碳纳米管会使得水的冰点不同,这说明水在极小的空间内沸点温度会有所下降,我们对常识的绝对服从,是否是阻碍我们发展的绊脚石?如果在实验未出现之前,有人告诉你水会在105摄氏度下结冰,你会不会感觉这个人在对你说他能点石成金一样荒谬?科学的发展是需要认证与推翻,不是信手拈来的墨守成规,当我们发现自己很强大的时候,妇孺皆知的一个常识竟然违背了我们的权威。

我们的科学仅仅是起始阶段,认证的实践不是靠去推翻无法解释的东西,任何事实都需要得到尊重,不能因为你拥有了知识去嘲笑没有文化的人没有修养一样。毫不费力得到的是贫穷,不劳而获得到的是梦想,当我们高喊着移民其它星球不是梦,事实在数据面前真的如此可靠吗?一丝的环境改变就能颠覆我们的认知,宇宙那么大不可能是用来摆设的。当我们认清了现实,会是什么带领我们走到尽头

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自然界的很多东西都是没法做决定的,因为这些奇特的现象目前还没有办法证明,人类将一直探索大自然,关注小编,每天给大家带来大自然的奇妙,最后,我们一定要敬畏自然!

谢邀!只看题目,就颠覆了我们的认知,100多度会沸腾,这基本都知道,可105度呢?没看科普之前,真心不知道,任何物质在特定环境下都有不同状态,很神奇,但它就真实存在,宇宙万物奇妙不是我等平凡俗子能看透的,真要活到老学到老啊!

这里说的结的冰不是传统意义上的冰,而是水以因态形式存在,并且有很严格的形成条件,是在纳米级的容器中,纳米级的直径本身也就几个分子的排列长度,再加上水温度升高,造成容器中压力急剧增加,形成固态

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水是生命之源,在地球上有着举足轻重的地位,地球上71%面积是海水,人体中水分也占到了60%-70%,在一个标准大气压下,水的熔点是0℃,沸点是100℃,超过100℃水就会气化,关于水的特性我们早已熟知。但是科学家发现了水的一个反物理特性,水在105摄氏度的高温下竟然会结冰,这个结果也让很多学者跌破了眼镜。

当科学家把碳纳米管浸入含有水的容器中时,发现了几个的水分子可以钻入纳米管中,当加热碳纳米管时,内部的水分子呈现出反常的物理特性,竟然结冰堵住了纳米管!科学团队利用振动光谱成像技术观察了水分子在内部的运动情况,发现这种“冰”的结构和一般的冰不同,是水分子与碳纳米管之间形成的一种特殊的晶体结构,这里我们也把它称之为冰。

并且不同直径的碳纳米管,水的结冰温度都不同。纳米管的直径越小,水分子变成冰柱所需要的温度就越高。当科学家把单个水分子(直径大约是0.4纳米左右),放入直径只有1.05纳米的碳纳米管中时,水会在105度结冰,而当碳纳米管的直径变成了2纳米时,水分子居然在零下83摄氏度才会结冰。碳纳米管的直径哪怕只相差0.1纳米,水的结冰温度都会相差20摄氏度。

或许我们可以类比成宏观和微观世界微粒的特性,就像物理学中牛顿的经典力学只适用于宏观低速的状态,而在微观世界就不再适用,而是有另一套物理体系。水分子的这种神奇特性也让科学家难以解释。

为了在现实中得到应用,美国阿贡国家实验室的Alexander Kolesnikov教授和他的团队利用强脉冲中子源来进行试验,并且改进了碳纳米管的结构,让水分子在碳纳米管内永远不会结冰,即使是在绝对零度,零下273.15摄氏度都不会结冰。不管是哪种碳纳米管的结构,只要能够广泛应用于飞机航天材料都是百利而无一害。

飞机在高空的低温环境下飞行,经常会面临结冰的问题,飞机引擎和机身外壳如果能使用碳纳米管制造的材料,不仅可以减轻机身重量,提高稳固性,还可以抵抗低温环境,减少损耗。

到此,以上就是小编对于科学探索结冰的问题就介绍到这了,希望介绍关于科学探索结冰的1点解答对大家有用。

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