Открытые водоемы на Марсе

Могут преспокойно существовать при марсианском давлении
Страницы: 1 2
+
-
edit
 

Yuriy

Опытный
Почему-то считается что на Марсе вода не может существовать в жидком виде.

Вот допустим у нас лужа глубиной в 1см (ниже уровня принятого считаться нулевым давление выше тройной точки).

Температура кипения там практически совпадает с температурой замерзания, т.е. если температура вокруг больше 0C вода растаяла она тут же должна очень быстро нагреться до температуры кипения.

Ну вот она у нас закипела.

Удельная теплота испарения воды зависит от температуры, при которой испаряется вода. Эта зависимость определяется следующей эмпирической формулой:

Lи = (25 - 0,024tп) * 105

где 25·105 Дж/кг - удельная теплота испарения при температуре поверхности воды, равной 0°С; tп - температура поверхности испаряющейся воды.

В луже 1см глубиной 1х1м воды 10кг.

Чтоб испарить ее надо 25E6Дж.
На Земле солнечная постоянная 1400Вт/м2
На Марсе где-то вдвое меньше 700Вт/м2

Надо 25 000 000 / 700 = 35714 сек = 10 часов.

Сантиметровая лужа будет кипеть на Марсе десять часов и то если Солнце все это время простоит в зените.

На Земле и то лужи быстрее сохнут (солннечная постоянная больше)
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
RU Андрей Суворов #22.06.2009 22:08
+
-
edit
 

Андрей Суворов

Координатор
На самом деле, вода будет кипеть и замерзать одновременно, поэтому часть воды быстро выкипит, а часть - превратится обратно в лёд, при этом теплота, выделяющаяся при замерзании, будет идти на испарение другой части. А жидкая вода быстро кончится.
 IEWindows
RU Yuriy #22.06.2009 22:18 @Андрей Суворов#22.06.2009 22:08
+
-
edit
 

Yuriy

Опытный
Это при давлении НИЖЕ тройной точки.
На Марсе нулевым уровнем высоты принято считать средний уровень на котором давление - тройная точка.
В низинах давление выше и вода может существовать в трех состояниях.
На возвышенностях - ниже и вода может существовать в виде пара или льда.
Линия раздела повержена сезонным колебаниям - получается если в сезон высокого давления озеро около нулевой высоты может существовать - то как только давление опустится оно превратится в лед вперемешку с паром...
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows

Yuriy

Опытный
На Земле уровень моря испытывает серьезные колебания на сроках порядка тысячилетий из-за соотношения воды в твердой и жидкой фазе.
Много в твердой - мало в жидкой, уровень моря низок, это ледниковый период.
Много в жидкой - мало в твердой, уровень моря высок, это сейчас.
И серьезно меняется на протяжения всего-то тысячелетий...

Т.е. на Марсе может быстро меняться соотношение CO2 в твердом и газообразном состоянии, так же как на Земле соотношение жидкой и твердой воды. И соответственно уровень тройной точки изменяться как на Земле уровень моря. Выходит еще недавно могло быть так что жидкая вода могла существовать и на высоких равнинах. И мерзлота бы там таяла и стекала реками. Изменение давления для этого нужно мизерное.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
RU Андрей Суворов #23.06.2009 14:22 @Yuriy#22.06.2009 22:18
+
-
edit
 

Андрей Суворов

Координатор
Yuriy> Это при давлении НИЖЕ тройной точки.

Выше то же самое - то, что лужи высыхают, не значит, что они кипят. Вода испаряется даже в виде льда даже при атмосферном давлении.

Yuriy> Линия раздела повержена сезонным колебаниям - получается если в сезон высокого давления озеро около нулевой высоты может существовать - то как только давление опустится оно превратится в лед вперемешку с паром...

Вот это "как только" меня очень забавляет. Жидкая вода испаряется, при низком давлении она испаряется быстрее. При этом оставшаяся часть воды охлаждается, а, поскольку точка замерзания так близка, то охлаждение прекращается, начинается замерзание оставшейся воды.

Жидкая открытая вода всегда холоднее воздуха над ней.
 IEWindows

Vale

Сальсолёт
Для автора темы:

Тройная точка — Википедия
Кровожаден. Беспощаден. Зол. Танцует сальсу.  OperaWindows
+
+1
-
edit
 

Yuriy

Опытный
Vale> Для автора темы:
Vale> Тройная точка — Википедия

Вот и я о чем - в низинах Марса температура ВЫШЕ тройной точки, потому там вода может спокойно существовать.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
Vale: предупреждение (+2) по категории «Троллинг [п.11.1]» (Может и существует- разные вещи. В Лунный!).
RU Yuriy #23.06.2009 15:39 @Андрей Суворов#23.06.2009 14:22
+
-
edit
 

Yuriy

Опытный
А.С.> Выше то же самое - то, что лужи высыхают, не значит, что они кипят. Вода испаряется даже в виде льда даже при атмосферном давлении.

И в виде жидкости. На земле вода высыхает, на Марсе кипит, но на Марсе выкипает медленнее чем на Земле кипит.

А.С.> Вот это "как только" меня очень забавляет. Жидкая вода испаряется, при низком давлении она испаряется быстрее.

А энергию откуда взять? Это получается вечный двигатель.

А.С.> При этом оставшаяся часть воды охлаждается, а, поскольку точка замерзания так близка, то охлаждение прекращается, начинается замерзание оставшейся воды.

Как только она остынет ниже точки кипения кипение прекратится и дальше она охлаждаться не будет.

Потому она и находится в равновесии около точки кипения, испаряет количество пара пропорциональное поглощенной энергии.

А.С.> Жидкая открытая вода всегда холоднее воздуха над ней.

Это на Земле, на Марсе теплообмена между воздухом и водой почти нет.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows

Yuriy

Опытный
Попробую объяснить как происходит испарение воды.

Вода испаряется двумя способами: либо с поверхности, тогда количество пара увеличичвается с стемпературой, либо кипением, тогда пузырьки образуются по всему объему.

Вот у нас есть сосуд с водой, испарящий в секунду массу m

Тогда на парообразование он будет тратить энергию

Pзатрачиваемая = mL,

где L - теплота парообразования (зависит от температуры вообще-то но не сильно).

И к сосуду подводится снаружи теплота Pполучаемая

Если Pполучаемая < Pзатрачиваемая
то объем будет охлаждаться, меньше испарять, меньше охлаждаться и уравновесится при
Pполучаемая = Pзатрачиваемая

Если Pполучаемая > Pзатрачиваемая
то объем будет нагреваться, больше испарять, больше охлаждаться и уравновесится при
Pполучаемая = Pзатрачиваемая

т.е. некипящая жидкость уравновешивается при такой температуре при которой испаряеемая масс m пропорциональна энергии.

но когда жидкость нагреется до температуры кипения, она уже будет испарять по всему объему а не только с поверхности, т.е. закипит. И температуру дальше увеличивать не надо, жидкость может тратить всю подводимую теплоту на парообразование.

но в любом случае вода в состоянии равновесия тратит на испарение столько же энергии сколько получает. если кипящая вода потратит больше тепла она тут же охладится и перестанет кипеть, а т.к. температура кипящей жидкости не меняется то она тратит на парообразование столько же сколько получает.

Поэтому количество испаряемого пара пропорционально только подводу тепла.

Если жидкость может испарять такое количество с поверхности испаряет, если нет то закипает.

На Земле Солнце нагревает воду на 1400Вт/м2, и при земном давлении вода вполне может испарять соответсвуещее количество пара с поверхности, нагревшись на 300, на Марсе вода нагреться выше долей градуса не может и ей приходится кипеть даже чтоб потратить на пар жалкие 700Вт/м2...

На Марсе лужа кипит при тепературе скажем 10, выделяя количество пара, много большее того что она могла бы испарить не кипя при температуре 0...0.99990, но гораздо меньше чем испаряет некипя вода в земной луже при температуре 200, потому что приток энергии на Марсе меньше.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
Это сообщение редактировалось 23.06.2009 в 16:16

Yuriy

Опытный
Если же давление ниже тройной точки, то вода в виде жидкости вообще существовать не может - кусок водяного льда в вакууме будет испаряться так же как при нормальном давлении кусок сухого льда.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
+
+1
-
edit
 

Yuriy

Опытный
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
Это сообщение редактировалось 23.06.2009 в 16:37
RU Андрей Суворов #23.06.2009 21:26 @Yuriy#23.06.2009 15:39
+
-
edit
 

Андрей Суворов

Координатор
А.С.>> Выше то же самое - то, что лужи высыхают, не значит, что они кипят. Вода испаряется даже в виде льда даже при атмосферном давлении.
Yuriy> И в виде жидкости. На земле вода высыхает, на Марсе кипит, но на Марсе выкипает медленнее чем на Земле кипит.

Если на стол налить жидкую углекислоту, часть её испаряется, а часть - замерзает в сухой лёд! Несмотря на то, что температура сухого льда много ниже температуры стола.

А.С.>> Вот это "как только" меня очень забавляет. Жидкая вода испаряется, при низком давлении она испаряется быстрее.
Yuriy> А энергию откуда взять? Это получается вечный двигатель.

Она берётся из теплоты замерзания остальной части воды - как на земле с жидким CO2

А.С.>> При этом оставшаяся часть воды охлаждается, а, поскольку точка замерзания так близка, то охлаждение прекращается, начинается замерзание оставшейся воды.
Yuriy> Как только она остынет ниже точки кипения кипение прекратится и дальше она охлаждаться не будет.
Yuriy> Потому она и находится в равновесии около точки кипения, испаряет количество пара пропорциональное поглощенной энергии.

Да не будет она находиться в равновесии, неустойчивое это равновесие! Либо пар, либо лёд, а жидкая вода - быстро либо туда, либо сюда, либо и туда и сюда одновременно частями!

А.С.>> Жидкая открытая вода всегда холоднее воздуха над ней.
Yuriy> Это на Земле, на Марсе теплообмена между воздухом и водой почти нет.

Чем ХУЖЕ теплообмен, тем БОЛЬШЕ разница температур.
 IEWindows
RU Yuriy #23.06.2009 21:45 @Андрей Суворов#23.06.2009 21:26
+
-
edit
 

Yuriy

Опытный
А.С.> Если на стол налить жидкую углекислоту, часть её испаряется, а часть - замерзает в сухой лёд! Несмотря на то, что температура сухого льда много ниже температуры стола.

Это потому что 1атм ниже тройной точки углекислоты. На Марсе ниже "нулевого уровня" давление выше тройной точки воды.

А.С.> Она берётся из теплоты замерзания остальной части воды - как на земле с жидким CO2

Так для воды при давлении <605Па и есть, на Марсе бывает до 1000Па.

А.С.> Да не будет она находиться в равновесии, неустойчивое это равновесие! Либо пар, либо лёд, а жидкая вода - быстро либо туда, либо сюда, либо и туда и сюда одновременно частями!

Два состояния у воды при давлении меньше 605Па, такое даление на южных возвышенностях Марса.
На северных равнина и в Элладе - давление выше и вода имеет три агрегатных состояния.

А.С.> Чем ХУЖЕ теплообмен, тем БОЛЬШЕ разница температур.

На Марсе вода может получать энергию от Солнца погложением, а если поглощает темно дно водоема или вода с илом то совсем хорошо. А атмосфера почти в теплообмене не участвует, надо учитывать лучеобмен с космосом и температуру дна.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
Vale: предупреждение (+2) по категории «Категоричное сомнительное заявление, не подтверждённое фактом [п.11] » (В Лунный!!!).

Yuriy

Опытный
вот здесь области где давление выше тройной точки воды отмечены зеленым и синим:
Google Mars
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
+
-
edit
 

Vale

Сальсолёт
Варианты:

1. В Лунный?
2. В Сон Разума?
3. В отстойник?
Кровожаден. Беспощаден. Зол. Танцует сальсу.  OperaWindows

Yuriy

Опытный
К Луне не имеет ни малейшего отношения. На Луне вакуум и жидкой воды быть не может.
Зачем переносить куда-то, я здесь объясняю простейшие вещи из школьного курса физики.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
Fakir: предупреждение (+2) по категории «Категоричное сомнительное заявление, не подтверждённое фактом [п.11] » (Он, блин, объясняет...).

Yuriy

Опытный
Короче так:
1. Испаряться не беря энергии вода не может.
2. Отдавать энегрию льду тоже потому что это будет отдача от теплого тела к холодному. Такое возможно только в тройной точке когда температура льда и пара одинакова.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
Vale: предупреждение (+2) по категории «Категоричное сомнительное заявление, не подтверждённое фактом [п.11] » (В Лунный, бегом!).

Yuriy

Опытный
Итак, теперь аргументирую ссылками:

Энциклопеди "Кругосвет":
За уровень отсчета высоты на Марсе обычно принимают эквипотенциальную поверхность с давлением атмосферы 6,1 мбар. Это давление на диаграмме состояния воды соответствует «тройной точке»: при более высоком давлении вода может быть в трех агрегатных состояниях (в зависимости от температуры) – твердом, жидком и газообразном. Но если давление ниже, то при нагревании лед сразу переходит в пар, минуя жидкую фазу. На самых значительных возвышенностях Марса давление атмосферы около 3 мбар, а на дне каньонов – около 10 мбар; там вода может быть в жидком состоянии.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows

Yuriy

Опытный
Попробую объяснить как происходит испарение воды со ссылками.

Вода испаряется двумя способами: либо с поверхности
Испаре́ние — физический процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар) с поверхности жидкости. (Википедия)

тогда количество пара увеличичвается с с температурой,
Процесс испарения зависит от интенсивности теплового движения молекул: чем быстрее движутся молекулы, тем быстрее происходит испарение. (Википедия)

либо кипением, тогда пузырьки образуются по всему объему.
Кипе́ние — процесс парообразования по всему объёму жидкости (переход вещества из жидкого в газообразное состояние).(Википедия)


Вот допустим у нас есть сосуд с водой, испарящий в секунду массу m

Тогда на парообразование он будет тратить энергию

При этом жидкость теряет часть своей энергии (остывает). (Википедия)


Pзатрачиваемая = mL,

Удельная теплота испарения — количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг вещества, чтобы перевести его из жидкого состояния в газообразное при постоянной температуре. Удельная теплота испарения измеряется в Дж/кг.
(Википедия)


где L - теплота парообразования (зависит от температуры вообще-то но не сильно).

Удельная теплота испарения воды зависит от температуры, при которой испаряется вода. Эта зависимость определяется следующей эмпирической формулой:
Lи = (25 - 0,024tп) *105, (2.16)
где 25·105 Дж/кг - удельная теплота испарения при температуре поверхности воды, равной 0°С; tп - температура поверхности испаряющейся воды.
(Википедия)


Ткаим образом, для превращеняи 1кг воды в пар на Марсе пудет КИПЕНИЯ надо
Lи = 25*105 Дж (на Марсе вода кипит при температуре почти 0С)

На Земле для превращеняи 1кг воды в пар путем ИСПАРЕНИЯ при температуре моря в 20С надо
Lи = (25 - 0.024*20)*105 = 2.452*106 Дж

Среднее расстояние от Марса до Солнца составляет 228 млн. км (1,52 а. е.)(Википедия)

Таким образом Марс в среднем получает от Солнца в 1.522 = 2.31 раз меньше тепла чем Земля.

Как утверждает энциклопедия кругосвет, в тех местах поверхности Марса где давление выше тройной точки вода может существовать в трех состояниях.

Перейти из жидкой фазы в твердую она может запросто.
А вот испаряться ей проблематично: энергии для этого нужно больше чем на Земле, а с энергией на Марсе туговато.

Таким образом, испарение из опасностей угрожаюжих марсианским водоемам в низинах практически исключается.
Вот не земерзнуть им трудно, и если на марсианских низинах нет открытых водоемов то это от собачего холода, а не от того что открытая вода якобы мгновенно испаряется.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows

Vale

Сальсолёт
Вопрос в том, откуда вода возьмет столько энергии, чтобы перейти в жидкое состояние.
Кровожаден. Беспощаден. Зол. Танцует сальсу.  OperaWindows

Yuriy

Опытный
Я и не утверждаю, что возьмет.
Я только утверждаю, что луже на Марсе ниже "нулевого" уровня испарение не грозит, она скорее замерзнет...

Судя по руслам рек, климат на Марсе раньше был теплее, не знаю почему, но теплее раз реки текли.

А вот о много большем давлении это не говорит: реки почти полность в низинах, могли течь и при почти современном давлении.

Рек в "красных" зонах на mars.google.com я не увидел, только на чуть красноватых, т.е. по видимому во времена рек на Марсе граница в 605Па была выше незначительно.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows

Vale

Сальсолёт
Замерзнет и сублимирует - то, что на поверхности.
Кровожаден. Беспощаден. Зол. Танцует сальсу.  OperaWindows

Yuriy

Опытный
Но не испарится прямо из жидкого состояния.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows

Vale

Сальсолёт
Yuriy> Но не испарится прямо из жидкого состояния.

Частично- испарится.
Самое вероятное развитие событий - замерзание за ночь/"зиму" и неразмерзание больше никогда.

Нарисованный "водоем" - это не более чем нарисованные мечты. В других условиях, и скорее всего - при другом составе и плотности атмосферы.

Как может существовать вода на Марсе в его текущем состоянии - показала последняя экспедиция. Тонкая прослойка снега, под слоем песка. Которая, если ее обнажить - на раз-два сублимирует/ испаряется, дня за три.
Кровожаден. Беспощаден. Зол. Танцует сальсу.  OperaWindows

Yuriy

Опытный
Т.к. поверхность в полдень на экваторе нагревается выше нуля часть воды может растаять и перейти в жидкое состояние, до вечера пока снова не замерзнет.

Т.е. препятствие для жидких озер на Марсе - низкая температура а не низкое давление, в общем все как в Антарктиде - было бы тепло была бы вода.

А вот как зависит температурный режим Марса от плотности атмосферы и какая была атмосфера в те врмена когда Марс был теплей и сколько нужно для приличного парникового эффекта - непонятно.
Все задачи ставящиеся перед техникой сначала подтверждаются в процессе испытаний, а потом уже она передаётся в эксплуатацию. (c) Старый  IEWindows
Страницы: 1 2

Поиск
Настройки
Персональное
Новости сайта
Популярные темы
География форума




АвиаТОП


 
Сайт работает на сервере ETegro Technologies