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1 # 來看世界呀
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2 # 黑洞也思考
應該問“6000度的高溫什麼東西可以不融化?”
融化可以看成化學鍵的斷裂,不同的物質有不同的化學鍵,比如離子鍵、共價鍵、金屬鍵。在離子鍵中,如果增加正負離子攜帶的電荷量,理論上可以提高它的融化溫度。
雖然現實中沒有能承受6000度高溫不融化的物質,也不能武斷的否定。比如在化學史上,一度認為高氯酸、濃硫酸就是強酸,直到發現了超強酸。世界上已開發和研製了比硫酸、鹽酸、硝酸酸性強幾百萬倍,甚至幾十億倍的超強酸。物質的量為1:0.3的氫氟酸和五氟化銻混合時的酸性強度要比無水硫酸(100%)的強度強約大1億倍。因此,超強酸這個詞語是迫不得已用上的,以前的強酸太丟人了。
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3 # 科學探索菌
6000度的高溫什麼東西能承受?換個說法就是,在6000度的高溫下哪些物體能夠不融化?
物質通常是由分子或者原子構成的。從化學角度來看,融化的本質就是化學鍵的斷裂,不同的物質具有不同的熔點,融化時所需要的熱量也不同。
目前世界上最耐高溫的材料是鉿合金,即鉿的化合物五碳化四鉭鉿(Ta4HfC5),標準大氣壓下,熔點為4215℃,它是當今世界上熔點最高的物質。即使這樣,在6000度的高溫下也會融化的。
目前所知,在6000度的高溫下,沒有任何物體能夠承受。地球核心處的溫度就高達6000多攝氏度,但其內部仍然是固態金屬,主要成分為鐵和鎳。眾所周知,在標準大氣壓下,鐵的熔點為1538攝氏度,沸點為2862攝氏度。為什麼鐵沒有成為液態或者氣態呢?那是因為,地核深處的壓力非常之高,大約相當於350萬倍標準大氣壓。在這種極端環境下,物質的熔點會升高,地核深處的物質依然保持固態也就不足為奇了。
事實上,地球核心處的溫度比太陽表面的溫度還高,太陽表面的平均溫度才5500攝氏度左右。即使這樣,太陽上的物質也都處於等離子態,那是因為太陽表面的壓強並不大。不過太陽核心處的溫度可是高達1500萬攝氏度,正是這麼高的溫度才能夠維持氫核聚變反應。
那麼有什麼物體能夠承受6000度的高溫?若以實物來論,通常來說並沒有。除非有超高壓加持,否則任何物體都會在這樣的高溫下變成等離子體。等離子體又叫做電漿,顧名思義就是由帶有相等電荷的離子構成的物質,等離子體在宇宙中廣泛分佈,宇宙中的恆星都是等離子體。
唯一能夠承受6000度高溫的東西就是場了。場是一種特殊的物質,它是除了實物以外物質存在的另一種形式。實物都是由粒子構成的,而場卻不是。場和實物相伴相生,場也具有能量和質量。在自然界中常見的場有電磁場和引力場。
(上圖為物體周圍電磁場的形態示意圖)
大家可能都知道,在核反應過程中,反應物的溫度非常高,通常都高達上億度。太陽內部進行的核聚變反應靠引力進行約束(引力約束),地球上顯然無法提供這種條件。地球上沒有任何容器能夠承受這麼高的溫度,只能另尋他法。
為此科學家們想到了一種方法,名叫磁約束。核反應時物質都處於等離子狀態,這正好為磁約束提供了便利。自然界中的磁鐵磁力太弱,顯然是適應不了這個工作的。還好我們發現了超導體,利用超導體可以產生超強的磁場。我們利用超導體做成一個牢籠,通上電後就可以形成超強的磁場,將核反應物置入其中,就可以避免其與容器直接接觸,以免損壞容器。託卡馬克裝置就是利用磁約束來實現可控核聚變反應的環形容器。
其實除了這種方法,在地球上還有另一種可行的核反應約束方法,名叫慣性約束。慣性約束是怎麼回事呢?就是利用超強的鐳射束或者帶電的高能粒子束形成一個密集的牢籠,當核反應物觸碰到這些能量束之後,就會被反彈回去,因為利用了粒子的慣性,故稱之為慣性約束。目前主流的還是利用鐳射進行慣性約束,鐳射核聚變裝置差不多就是這個原理。
(上圖為鐳射核聚變裝置的示意圖)
目前可控核聚變雖然能夠在實驗室中實現,但還有很長的路要走,距離實用階段還有很長的路要走。
耍個小聰明,空間是承載一切事物的平臺,不要說6000度的高溫,就算來個10億度也沒問題。哈哈!
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4 # 科學黑洞
目前人類已知熔點最高的物質是“五碳化四鉭鉿”(Ta4HfC5),這種物質是合成的熔點可以達到4215℃,所以地球上幾乎沒有任何物質可以抗如此高溫,都會見之融化。但實際上溫度有的時候和熱量並非是等價的。如果從這個角度考慮能承受6000攝氏度高溫的物質就不在少數了。但實際上我們理解中的溫度和熱量並不是等價的,溫度高並不意味著接受到的熱量就多。最典型的例子就是探測太陽的探測器,2018年8月NASA發射的帕克太陽探測器將會是第一個進入日冕層的人造物體。日冕層的溫度可以達到100萬攝氏度,有的人可能很疑惑,難道NASA發射的帕克太陽探測器是去“火葬”的?
當然並不會,花費數十億元的經費送把探測器送去火葬未免太過於兒戲。 這就涉及到了一個概念,溫度僅僅代表的是微觀粒子熱運動的程度,表現的是一種平均動能,但並不能代表熱量的總數。舉一個非常不恰當的例子,假如在一個接近於絕對真空的空間中有兩個粒子,這兩個粒子的熱運動比較劇烈,那麼呈現出的很可能就是較高的溫度。但是這樣的“高溫”對於很多物質來說都是沒什麼作用的。因此設計抗溫大約1400攝氏度的帕克探測器可以進入太陽的日冕層。 所以說這樣的高溫有的時候實際影響力並不大,如果6000攝氏度高溫的環境熱量並不高,那麼很多物質都是可以承受的。其實最接近於我們日常生活的就是蒸桑拿,高溫的氣體我們可以承受是因為粒子密度小,如果換成相應溫度的液體怕是直接被煮熟了。
回覆列表
人類已知的所有材料都不能承受6000℃的高溫,前提是一定壓力下,物質熔點在高壓下增加,地核中就有大量的鐵鎳以固態形式存在。宇宙中能夠承受這麼高溫的物質更多。
6000℃的溫度並不算很高,宇宙中有大量的物質在超過6000℃的溫度下存在,不過由於溫度太高,基礎粒子的熱運動十分劇烈,物質粒子被電離,形成帶電的等離子體,恆星中就都是這樣的物質,它們在熱的催動下以極快的速度熱運動並隨機發生碰撞,又在壓力的幫助下,極少數的粒子和碰撞發生核聚變反應,形成新的元素核。不過這裡的物質已經不是我們日常生活中所見到的物質形態了,而是高活躍狀態的離子態,按照題主的話,這樣的物質大概不算什麼東西吧。
雖然常見的材料都無法承受6000℃的高溫,但是那一般指在常壓下。物質的熔點定義即在一定壓力下,純物質的固態和液態呈平衡時的溫度,也就是說在該壓力和熔點溫度下,純物質呈固態的化學勢和呈液態的化學勢相等。明確表示所謂的熔點和壓力有密切關係。鐵的密度比鐵水稍大一些,當外界壓力增大的時候,壓力成為阻止鐵的體積變化的因素,限制鐵水融化,要達到固態的化學勢和液態化學勢相等,就需要在更高的溫度下平衡。
所以儘管地心的溫度很高,可能在5000-6800℃,但外地核是液態,內地核由於壓力極高鐵的熔點升高反而保持固態,而常壓或者真空條件下,鐵遇到5000℃的高溫,也早就氣化然後變為等離子體了。相反如果是融化後體積變小的物質,壓力升高熔點卻降低,壓力成為了協助物質體積縮小的因素,汞就是這樣的一種金屬。
地球上常規條件下熔點最高的物質為鎢,3390攝氏度-3430攝氏度;目前人類製造的最能耐高溫的材料,熔點大概4200℃,已經比較接近太陽表面的溫度了。