science >> Wetenschap >  >> Fysica

De koudste temperatuur van vloeibaar water en de bijzonderheid ervan vinden

Krediet:George Hodan/publiek domein

Twee teams van onderzoekers die onafhankelijk van elkaar werken, hebben enkele opmerkelijke kenmerken van vloeibaar water ontdekt:het kan worden gekoeld tot -42,55 ° C en het lijkt te hebben wat wordt beschreven als een singulariteit. Het eerste elftal, bestaande uit leden uit heel Europa, experimenten uitgevoerd om de laagste temperatuur te vinden waarbij vloeibaar water kan bestaan. Ze hebben hun resultaten gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven . Het tweede elftal, met leden uit Zweden, Korea en Japan probeerden meer te weten te komen over de eigenschappen van vloeibaar water wanneer het tot zeer lage temperaturen werd gekoeld. Ze hebben hun resultaten gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap . Paola Gallo van Università Roma Tre en Eugene Stanley van Boston University bieden een perspectiefstuk over het werk van de twee teams in hetzelfde Wetenschap probleem.

Hoewel het waar is dat vloeibaar water normaal gesproken vast wordt bij 0°C, het is ook waar dat onder bepaalde omstandigheden, vloeibaar water kan veel kouder zijn dan dat, zoals wanneer het zeer snel wordt gekoeld - een snel meetsysteem kan de temperatuur van het water meten voordat het tijd heeft om kristallen te vormen. Maar hoe koud kan het zijn? Eerdere theorie heeft gesuggereerd dat de limiet waarschijnlijk -40 ° C is. ik deze nieuwe poging, de onderzoekers ontdekten dat het iets kouder kon worden dan dat door zeer kleine druppeltjes in een vacuümkamer te injecteren. Terwijl de druppels door de kamer bewogen, een deel van het water verdampt, waardoor de temperatuur van de druppel daalt. Het team gebruikte lasers om de verandering in diameter van de druppels te meten om hun temperatuur te berekenen. en vond het nieuwe lage record van -42,55 ° C.

Vloeibaar water heeft nog een andere vreemde eigenschap, volgens de onderzoekers met de tweede poging - het vermogen om in twee verschillende vloeibare toestanden te bestaan ​​​​wanneer gekoeld en om er op een bepaald punt tussen te springen, die het team zijn singulariteit noemde. Ze gebruikten een soortgelijke opstelling als de eerste groep, waterdruppels in een vacuümkamer injecteren en ze met een laser beschieten om hun temperatuur te meten, maar ze hebben iets nieuws gevonden. Verschillende delen van de druppels hadden verschillende dichtheden en soms leken de moleculen in de druppels moeite te hebben om te beslissen welke staat ze moesten innemen, en zo heen en weer bewogen, suggereert een singulariteitstoestand.

© 2018 Fys.org