¿Podrías hacer un tubo que vaya desde el fondo del océano hasta más allá del borde de la atmósfera y absorba todo el aire? ¿Qué haría esto?

Answer 1

C Stuart Hardwick es acertado: no existe la succión. Si bombea aire fuera del tubo, la presión del aire exterior empujará el agua hacia arriba unos 30 pies … y luego el agua comenzará a hervir.

Pero es posible bombear agua por un tubo de este tipo. Lo hacemos todo el tiempo: las torres de agua son más altas que 30 pies.

El problema se convierte en el peso del agua. Si el tubo tiene un diámetro de 10 m, bombear agua hasta 10 metros de este tubo implica levantar 785 toneladas métricas de agua.

Aumente eso a 10,000 metros (solo 6 millas, aún no en el espacio), y la masa es de 785,000 toneladas métricas, o casi la masa de 8 portaaviones USS Ronald Reagan, estrellado en un tubo de solo 10 metros de diámetro.

Esta masa ejerce una enorme presión en el interior del tubo (alrededor de 15,000 psi en la parte inferior). Es posible contener una presión tan alta, pero involucra metales increíblemente gruesos y fuertes.

Y ahí termina nuestra búsqueda de una pajita en el espacio: el peso del tubo sería tan grande que el metal se deformaría y se rompería por su propio peso.

Lo que has intentado construir es un ascensor espacial hueco lleno de agua. Incluso un elevador espacial no hueco puede no ser posible aquí en la Tierra porque los materiales más ligeros y resistentes conocidos (algo así como los nanotubos de carbono) pueden ser demasiado pesados ​​para soportar su propio peso. Pero tirar megatones de agua y todo es completamente imposible.

Este es un “No.” categórico No podemos construir una pajita en el espacio.

Pero es posible que podamos construir un elevador y luego transportar agua al espacio, un “cubo” a la vez.

Answer 2

No, solo herviría un poco de agua.

No existe tal cosa como la succión.

Cuando succiona leche con chocolate a través de una pajita, lo que realmente está sucediendo es que está eliminando parte del aire de la pajita, y el aire a su alrededor empuja la leche para reemplazarla.

El vacío del espacio no tiene una habilidad mágica para absorber nuestra atmósfera. Si lo hiciera, no tendríamos uno.

En una nave espacial o avión, cuando se rompe la cabina, la razón por la que los objetos vuelan a través del agujero es porque hay aire detrás de ellos, dentro de la cabina, empujándolos hacia afuera. Si no hay aire dentro de la cabina, no hay fuerza para jalar o succionar desde el exterior. No existe tal fuerza, excepto la gravedad.

Entonces, a la pregunta: si tiene un tubo rígido que se extiende desde el fondo del mar hacia el espacio, primero, no habrá vacío dentro del tubo. La masa de aire dentro del tubo (que llegó allí durante la construcción) se sentará bajo la fuerza de la gravedad, al igual que todo el resto del aire, haciendo que la presión aumente a una atmósfera al nivel del mar.

El vacío del espacio no puede “aspirar” aire fuera del tubo. La gravedad está reteniendo ese aire, y la presión de todo el aire a su alrededor está empujando en equilibrio a la atracción de la gravedad, al igual que para el resto de la atmósfera.

Bien, digamos que conectas una bomba de vacío gigante y quitas por la fuerza todo el aire del tubo, hasta el fondo del mar. Bien, el agua alrededor de la abertura del tubo, en el fondo de la zanja de Marianus definitivamente empujará agua para llenar el vacío. Hasta aquí todo bien. Continuará empujando agua hacia el tubo hasta que alcance el nivel del mar, luego la masa de agua dentro del tubo equilibrará la fuerza del agua que empuja hacia el fondo, pero la bomba mantiene un vacío dentro del tubo. continúe subiendo más allá del nivel del mar durante unos 30 pies. Luego, el agua dejará de subir y comenzará a hervir en el vacío dentro del tubo.

Si la bomba sigue funcionando durante algunos miles de millones de años, eventualmente se evaporará de todo el océano, pero si se detiene, el tubo se llenará de vapor de agua hasta que tenga suficiente presión para detener la ebullición y dejar que el agua dentro del tubo se asiente nuevamente. hacia abajo en equilibrio.

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Answer 3

Puede aspirar agua solo hasta la presión atmosférica que empuja hacia abajo en su fuente, independientemente de qué tan profundo en el océano comenzó el tubo. La altura depende de la temperatura del agua, y es de aproximadamente 33.4 pies.

Una vez que todo el aire es aspirado fuera del tubo, solo queda vapor de agua. Succionar más vapor de agua requiere que el agua se evapore, básicamente hirviendo. La evaporación hace que la temperatura del agua disminuya, por lo que tendría que suministrar calor al agua de mar en el tubo. En última instancia, tendría que suministrar suficiente calor para hervir todo el océano. Si hicieras eso, chupar el tubo no cambiaría mucho … también podrías seguir hirviendo todo el océano.

Answer 4

Bueno, primero consideremos qué sucedería si construyeses el tubo en la tierra y lo elevaras al espacio. Lo que encontraría es que no pasaría nada, esto se debe a que comenzó con aire en el tubo y al elevarlo al espacio, el aire permanecería en el tubo. El aire permanece en el tubo porque hay aire por encima que lo empuja hacia abajo. El aire exterior no es absorbido por el espacio principalmente porque la gravedad de la Tierra tira más fuerte de lo que el espacio puede aspirar (si alguien interesado puede hacer una pregunta de seguimiento sobre cómo el campo magnético de la Tierra ayuda a mantener la atmósfera en su lugar).

Ok, ¿qué pasa si comienzas con un tubo sellado en el espacio y lo bajas por la atmósfera hasta el fondo del océano y luego lo sueltas? Bueno, el agua subía por el tubo y … rebotaba unos pocos metros sobre el nivel del mar y luego se estabilizaba a 10.33 metros sobre el nivel del mar.

¿Por qué? El vacío es solo una “fuerza” bastante débil. La presión en el espacio es efectivamente 0 bar y la presión atmosférica en la tierra (a nivel del mar) es 1.01 bar. Por lo tanto, la diferencia de presión desde el interior de la tubería hacia el exterior es de 1.01 bar, lo que equivale a 10.33 metros de columna de agua. Esto significa que la gravedad terrestre igualaría esta presión delta después de que el agua hubiera subido 10.33 metros dentro de la tubería.

Answer 5

• No hay “borde” de la atmósfera. Incluso si su tubo absorbe más del 99.9% de la atmósfera, las moléculas de aire caerían dentro de él y eventualmente lo llenarían de nuevo a la misma presión que fuera del tubo en cada altitud.
• Incluso si la parte superior estuviese “tapada” de modo que hiciera un vacío estable en el tubo, el agua se elevaría en el tubo a aproximadamente 34 pies sobre la superficie del océano; también es lo alto que se elevaría si el fondo del tubo estuviera justo debajo de la superficie, ya que la presión atmosférica (que es lo que empuja el agua hacia arriba del tubo) es equivalente a la altura de una columna de agua.

Answer 6

Solo confirmaré lo que todos los demás ya han dicho. Si evacua el tubo, el agua se elevará dentro de él a una distancia de unos 10 m. Por encima de eso estaría el vapor de agua. Esencialmente, nada saldría por la parte superior del tubo.

Los 10 m son solo la solución a la ecuación de que 1 atm de presión es igual a [math] \ rho gh [/ math], donde [math] \ rho [/ math] es la densidad del agua, [math] g [/ math ] es la aceleración debida a la gravedad, y [matemáticas] h [/ matemáticas] es la diferencia de altura entre el agua en el tubo y la superficie del agua fuera del tubo.

Answer 7

Física simple … suponiendo que su tubo no falle de ninguna manera, por lo tanto, dejando de lado la resistencia de los materiales y toda esa burla, permítame responder su pregunta … nada espectacular sucederá. Una vez que el tubo esté en su lugar y suponiendo que no esté enterrado en el fondo del océano (la entrada está libre), el agua se precipitará empujada por la presión del agua a esa profundidad … el tubo comenzará a llenarse con agua del océano muy rápidamente. A medida que la columna de agua dentro del tubo se vuelve más y más alta, la presión que lo empuja hacia arriba será más y más baja. Dejemos de lado la mecánica racional de la fricción. Una vez que la columna de agua alcanza la altura del borde de nuestra atmósfera, ese borde es más o menos el límite del campo de gravedad de la Tierra para todos los fines prácticos … eso significa que la columna de agua también ha alcanzado su altura máxima. Nunca habría necesitado bombear aire, el aire en el tubo habría sido desplazado por la columna de agua y ese aire expulsado se había perdido en el espacio. En realidad, es posible que haya necesitado bombear un poco … la inercia de la columna de agua que se eleva hacia arriba habría expulsado una fracción importante del aire contenido, el aire restante habría ejercido una presión hacia abajo, que habría necesitado bombear para poder para alcanzar la altura del límite físico de la columna de agua. Y ese sería el final de la historia, ahora sería un Joker pobre y sin hogar que habría perdido todos sus recursos y prestigio en Gotham City en su esfuerzo por chantajear al mundo con la amenaza de vaciar los océanos … Batman, evaluado por un competente El físico (yo) no habría hecho nada para luchar contra su esfuerzo, y todavía reinaría …

Answer 8

No pasaría nada, el vacío es simplemente un desequilibrio de presión, el tubo se llenaría a los niveles de los fluidos respectivos o lo que sea, a sus niveles de equilibrio. El vacío es tan poderoso como el peso o la fuerza que intenta llenar el vacío, no hay nada mágico sobre un vacío, la gravedad es básicamente el impulsor de la presión en circunstancias normales (excepto en espacios confinados donde la expansión térmica o lo que sea que aumente la presión) cualquier cosa en el exterior de presión extrema o simplemente una diferencia de presión es un vacío, por así decirlo, y si se libera , se igualará para encontrar su equilibrio (todo sobre las leyes de la termodinámica) mi respuesta de todos modos.

Si el tubo estuviera hueco, no puedo ver si sucedería algo, aparte de llenarlo con agua de mar, aire, como Joe dijo que tratar de aspirar agua por el tubo solo le daría un poco más de 30 pies (o alrededor de 30 ins de equivalente de Hg ) -el límite de succión, recuerde que tiene que ver con el peso y el área. Uno de nuestros estándares para la presión atmosférica se llama “Bar”, el peso de la atmósfera en condiciones estándar para un área de una pulgada cuadrada de aire que se extiende hacia el espacio desde el nivel del mar . Supongo que, como dijo Joe, el agua se elevaría un poco en el tubo si pudieras bombear todo el aire, pero el agua no se dispararía al espacio (un problema que siempre tuve en las malas películas de ciencia ficción fue que los enormes platillos voladores estaban robando nuestra agua , si no tuvieran una bomba, casi tendrían que estar sentados en el agua.