Si tuviera una esfera hecha de agua que tuviera un área de 50 millas, ¿cuánto tardaría en congelarse en el espacio?

El área aceptable de 50 millas de agua a temperatura ambiente estándar y presión es 208 400 000 000 000 litros a 25 grados centígrados y 100 kilopascales.

Así que vamos a la gráfica de lo que hace el agua a presión cero (ish) y 25 grados Celsius.

Guau. En realidad hierve, no se congela. A presiones más altas, es posible que el agua exista como líquido, pero a medida que se quita la presión, hierve o se congela. Esto se debe a que todos los átomos tienen dos propiedades, calor y temperatura. La temperatura es una medida del movimiento a nivel atómico, mientras que el calor representa la cantidad de energía que representa ese movimiento.

El agua tendría suficiente energía para evaporarse si eliminara inmediatamente la presión que se le aplica. Aunque el espacio puede ser frío, el vacío, por definición, no tiene masa. El calor podría transferirse al espacio por radiación, pero si asumimos que la reacción tiene lugar en el sol, el agua realmente recibirá más radiación de la que pierde. El agua tiene una gran cantidad de calor en comparación con otros materiales, por lo que supongo que hierve.

¿Pero cómo se ve esta ebullición?

No herviría como en la tierra donde las manchas calientes son burbujas y las manchas que no son líquidas. Todo esto ya tiene suficiente energía para hervir en el espacio. Lo que vería es que, dado que la presión viaja a la velocidad del sonido, verá que hierve hacia adentro a la velocidad del sonido a medida que la presión cae de 100kPA a 0 (ish) kPA.

¿Cómo se ve eso? Bueno, si de hecho estamos hablando de que el radio es de aproximadamente 3.99 millas, según la pregunta original, la pregunta se convierte en “¿Cuánto tiempo tomaría el sonido recorrer esa distancia?” El sonido viaja a aproximadamente 3315.14 millas por hora en agua, por lo que llegaría al centro en aproximadamente … 4.3 segundos Creo que es seguro asumir que el agua hirviendo ejerce una presión, por lo que a medida que te acercas al centro, la ola de ebullición se extenderá, lo que significa que no alcanzará el punto de ebullición tan rápido. Además, las turbulencias locales en el agua probablemente también dejarían algunos puntos más hervidos que otros, por lo que a medida que se acerque al centro, es posible que vea algunas gotas estallar antes de evaporarse.

Si en su lugar hubiéramos elegido un lugar donde la radiación en el agua fuera menor que la radiación fuera del agua, es posible que algunas de las gotas se congelen en lugar de evaporarse, formando pequeños cometas helados.

Es probable que esta reacción haga que se libere una tremenda cantidad de energía. Lo dejaré como un ejercicio para que el lector descubra cómo lo observaría en un viento en el espacio hecho de los restos de la esfera.