จุดเยือกแข็ง…

 

เป็นทีทราบกันทั่วไปว่า เมื่อเราอยู่ในที่ ๆ สูงมาก ๆ น้ำจะมีจุดเดือดต่ำลง อย่างที่ยอดเขาเอเวอร์เรสต์นั้นน้ำจะเดือดที่อุณภูมิเพียง 69 องศาเซลเซียส แทนที่จะเป็น 100 องศาเซลเซียสตามปกติ อันที่จริงแล้วจุดเดือดของน้ำนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับความสูงโดยตรง แต่เป็นผลมาจากความดันอากาศต่างหาก

 

น้ำจะเดือดเร็วขึ้นหากความดันอากาศต่ำลง และความดันอากาศจะต่ำลงเมื่อเราอยู่สูงจากระดับน้ำทะเล ซึ่งก็หมายความว่า ไม่ว่ายอดเขาเอเวอร์เรสต์จะสูงแค่ไหน ถ้าเราสามารถควบคุมความดันให้เท่ากับความดันระดับน้ำทะเลได้ น้ำก็จะเดือดที่ 100 องศาเซลเซียสเท่าเดิม

 

 

นั่นเป็นเรื่องของจุดเดือด แล้วเคยสงสัยไหมว่า จุดเยือกแข็งของน้ำจะเปลี่ยนแปลงความตามดันอากาศด้วยหรือเปล่า ?

 

แปลกนะ ไม่ค่อยมีใครพูดจึงจุดเยือกแข็งที่ยอดเขาเอเวอร์เรสต์ มีแต่คนพูดถึงจุดเดือดกันทั้งนั้นเลย ทั้งที่จุดเยือกแข็งเองก็เปลี่ยนแปลงไปตามความดันอากาศได้เช่นกัน แต่ที่ไม่ค่อยได้รับความสนใจอาจเป็นเพราะมันเห็นไม่ชัด และพิสูจน์ลำบากนิดหน่อย เพราะในธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงจุดเยือกแข็งเนื่องจากความดันนั้นเล็กน้อยมาก ๆ

 

เราจะเริ่มสังเกตเห็นความเปลี่ยนแปลงนี้ที่ระดับความดันอากาศที่สูงหรือต่ำกว่าความดันที่ระดับน้ำทะเลประมาณ 100 เท่าขึ้นไป ซึ่ง ณ ยอดเขาเอเวอร์เรสต์นั้นมีความดันต่ำกว่าความดันที่ระดับน้ำทะเลเพียง 3 เท่า ดังนั้น น้ำก็จะกลายเป็นน้ำแข็งที่ 0 องศาเซลเซียสเท่าเดิม จึงไม่สามารถเห็นความเปลี่ยนแปลงได้

 

 

แล้วถ้าสมมติน้ำอยู่ในที่ ๆ มีความดันสูงหรือต่ำจากความดันที่ระดับน้ำทะเลมาก ๆ จะเป็นอย่างไร?

 

ในที่ซึ่งมีความดันสูงกว่าความดันที่ระดับน้ำทะเลมาก ๆ เช่น ใต้ทะเลลึก 25 กิโลเมตร จุดเยือกแข็งของน้ำจะอยู่ที่ประมาณ -20 องศาเซลเซียส

 

แต่ถ้าหากความดันต่ำมาก ๆ น้ำนั้นจะไม่อยู่ในสถานะของเหลวเลย เพราะไอน้ำจะควบแน่นเป็นน้ำแข็งทันที  เช่น ในสุญญากาศที่มีความดันอากาศเกือบเป็นศูนย์ ไอน้ำจะควบแน่นเป็นน้ำแข็งที่ -70 องศาเซลเซียส

 

 

กราฟด้านบน เป็นกราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ำในอุณหภูมิและความดันต่าง ๆ ซึ่งจะเห็นอย่างชัดเจนว่า ความสูงไม่ใช่ปัจจัยโดยตรงที่ทำให้จุดเดือดและจุดเยือกแข็งของน้ำเปลี่ยนแปลง

 

แอดมิน

graph image  : http://en.wikipedia.org

comments

You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

ถ้าไม่อยากเปิดเผยตัวตน เม้นท์ตรงนี้ก็ได้จ้า