沸騰在太空

水是怎樣燒開的

沸騰，說白了，就是燒開了。那可是咱們平常最常見的物理現象了。可沸騰到底是怎么回事呢?咱們一起來燒一壺水，看看水是怎么沸騰的吧。

把一壺水放在火上，最先被加熱的就是靠近壺底的水。這里的水被燒熱以后，體積脹大了，密度變小了，于是浮力就把它們向上托起來，這時周圍的冷水馬上就流過來補充。冷水又被加熱、上升，就這么不斷地燒下去，整個壺里的水溫就會慢慢升高。

等水溫達到沸點時，壺底的水就會產生大量氣泡，這時水就沸騰了。氣泡不斷升上水面破裂，變成水蒸氣。因為水蒸氣會帶走大量的熱，所以沸騰以后水溫就不再升高了。

看上去很簡單吧? 可實際上，沸騰的很多物理學原理，科學家至今都沒有弄清楚。那么，水在太空中是怎么沸騰的呢?

冷卻管中的氣泡

為了弄清這個問題，早在1964年，科學家就開始進行這方面的研究了。那可不是為了滿足好奇心，而是有實際意義的。

液體沸騰時要吸收大量的熱，人們利用這個特性來為很多東西制冷，比如冷卻熔化的金屬，給高速運行的機器降溫等。可在太空中，要用這種方法來制冷的話，就得考慮微重力下液體是怎么沸騰的了。因為假如液體沸騰的形式和在地球上不一樣，就有可能堵住冷卻管，不僅起不到冷卻的作用，還會造成危害。

一些老舊的汽車有時會因為氣泡堵住了冷卻管，從而造成發動機過熱，不得不停下來修理。在地球上出現這種情況，危害性還不大，可是如果發生在太空，問題就嚴重了。它可能造成整個系統的癱瘓，甚至危及到航天員的生命安全。所以，科學家一直研究在太空中液體是怎樣沸騰的。

太空中的沸騰

在太空中，由于沒有了重力和浮力，液體被加熱的時候，根本不會形成對流。也就是說，液體被加熱以后，不會像在地球上那樣上升，而是依然停留在加熱器表面，越變越熱。由于很多液體，比如水，是熱的不良導體，所以液體受熱很不均勻，靠近加熱器的地方已經很熱了，可遠離加熱器的地方依然冷冰冰的。

想不到吧，太空沸騰不是整個容器里的液體都沸騰，而是哪里溫度夠了，哪里就沸騰。沸騰的液體也會產生氣泡，可是因為沒有浮力作用，氣泡不會升上液體表面，而是在液體內越來越大，最后形成一個大大的獨立氣泡。停止加熱以后，這個大氣泡也不會消失。

了解液體在太空中沸騰的特點，可以幫助科學家研制出更好的用于航天器的冷卻系統。例如，在設計國際空間站的冷卻系統時，科學家就用上了前面所介紹的這些研究成果。