Анонимный вопрос
апрель 2016.
249

Что будет с дистиллированной водой, если ее нагревать в течении миллиона лет в изолированной системе? Изменятся ли ее физические и химические свойства?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
0
1 ответ
Поделиться

Вопрос не очень ясный. Во-первых, "нагревать в изолированной системе" довольно сложно, поскольку немного противоречит определению изолированной системы. Ну ладно, предположим, что теплопередача к воде все-таки возможна. Но во-вторых, "нагревать в течение миллиона лет" - это неопределенно. Если я буду нагревать воду в течение миллиона лет со скоростью 1 градус в миллион лет, то вода за миллион лет нагреется на 1 градус. Вопрос не в продолжительности нагревания, вероятно, а в количестве передаваемой энергии. Если так, то могу сказать следующее:
Если мы в закрытой системе начнем подводить тепло к воде, то до 100оС она будет нагреваться, потом начнет кипеть и, в зависимости от соотношения объемов воды и закрытого контейнера, частично или полностью перейдет в пар, давление которого будет увеличиваться с дальнейшим увеличением температуры. На полуколичественном уровне - в соответствии с законом Клайперона-Менделеева, но со значительными отклонениями, поскольку пары воды далеко не идеальный газ. При температуре 374оС вода перейдет в т.н. сверхкритическое состояние и образует сверхкритический флюид, который, в зависимости от давления, по вязкости и плотности может больше напоминать жидкость или пар, но в котором при изменении давления эти параметры будут меняться плавно и не будет фазового перехода жидкость-газ. Если мы будем продолжать нагревать, то начиная где-то с 1500оС (цифра приблизительная, я плохо помню) равновесие:

Н2О ↔ Н2 + 1/2О2

начнет смещаться вправо, то есть начнется процесс диссоциации воды на водород и кислород. При температурах выше 2500оС (опять-таки точно не помню, приблизительные цифры) начнется ионизация водорода и кислорода с образованием водород-кислородной плазмы. То есть, сначала мы будем иметь смесь паров воды, водорода и кислорода, потом к этому еще добавятся ионы, радикалы и ион-радикалы разных видов. Все эти процессы обратимые, то есть мы все время будем иметь некую смесь, но чем выше будет температура, тем больше будет там ионов, ион-радикалов и прочего безобразия и тем меньше будет содержание воды и неионизированного кислорода и водорода. При некоторой очень высокой температуре ионизированное состояние станет основным, а молекулярное - флуктуационным, то есть будет почти чистая плазма, в которой спорадически будут возникать молекулы и тут же распадаться.
Если мы и дальше сумеем подводить энергию, то есть нагревать уже плазму (это не так просто, но методы нагревания плазмы есть), то рано или поздно мы перейдем в область энергий достаточных для термоядерного синтеза, который может привести к разнообразным продуктам, но я не знаю к каким именно в случае водород-кислородной плазмы.

Ответить