古代物质观性质密度比热容汽化热导热率起源 h2o是什么 _经验分享

文章插图

基本信息编辑
中文名
液态水
外文名
H2O
【古代物质观性质密度比热容汽化热导热率起源 h2o是什么】地位
生物体最重要的组成部分
气味
无色无味
比热容
4.2*103焦/千克·摄氏度
元素组成
氢、氧两种（H 0）
凝点
0℃（常压下）
沸点
100℃（常压下）
液态水编辑
生物体最重要的组成部分
常用水就是液态水，水（H2O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。
2018年7月25日，法新社消息称，火星上发现了第一个液态水湖。
目录
1古代物质观2性质密度
比热容汽化热导热率
3其他特性4起源
古代物质观
编辑
人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素，五行之一；西方古代的四元素说中也有水。
性质
编辑
水在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界，纯水是非常罕见的，水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液，习惯上仍然把这种水溶液称为水。纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得，当然，这也是相对意义上纯水，不可能绝对没有杂质，水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质。固态的水称为冰；气态叫水蒸气。
密度
水的密度在3.98℃时最大，为1×103kg/m3，温度高于3.98℃时，水的密度随温度升高而减小，在0～3.98℃时，水不服从热胀冷缩的规律，密度随温度的升高而增加。水在0℃时，密度为0.99987×103kg/m3，冰在0℃时，密度为0.9167×103kg/m3 。因此冰可以浮在水面上。
比热容
水的比热容是4.2*103焦/千克·摄氏度，蒸气的比热容是2.1*103焦/千克·摄氏度
汽化热
水的汽化热为40.8千焦/摩尔，相当于2260千焦/千克。
导热率
在20℃时，水的热导率为0.006J/s·cm·K，冰的热导率为0.023J/s·cm·K，在雪的密度为0.1×103kg/m3时，雪的热导率为0.00029J/s·cm·K 。
其他特性
编辑
1、水汽温度高于374.2℃时，气态水便不能通过加压转化为液态水。
2、水的热稳定性很强，水蒸气加热到2000K以上，也只有极少量离解为氢和氧，但水在通电的条件下会离解为氢气和水。
3、具有很大的内聚力和表面张力，除汞以外，水的表面张力最大，并能产生较明显的毛细现象和吸附现象。
4、纯水有极微弱的导电能力，但普通的水含有少量电解质而有导电能力。
5、水本身也是良好的溶剂，大部分无机化合物可溶于水。
6、在-213.16℃，水分子会表现出现厌水性。
起源
编辑
凤凰号首次发现火星表面有液态水存在的证据
腾讯科技讯消息，据《新科学家》杂志报道，科学家们成功找到了在火星表面或是在其浅层地表下可能有液态水存在的证据。是在对“凤凰”号探测器此前拍摄的照片进行分析后得出这一结论的。
据悉，在“凤凰”号成功登陆火星后，科学家们发现在探测器的许多部件上都出现了一些令人感到费解的奇特形成物，而且它们的尺寸会随着时间不断增大。一些研究人员推测，这些形成物主要是一些富含盐份（包括“凤凰”号后来发现的高氯酸盐）的“脏水” 。
在研究过程中，科学家们搜集到了有个这一理论大量的证据。发现，水和高氯酸盐的混合物的凝结点可以低至零下70摄氏度，也就是说，这种液态混合物完全有可能存在于火星的表面。
研究人员们认为，已找到了解答“凤凰”号为何会莫名其妙“长斑”的答案：盐类混合物会吸收来自火星表面的大量水汽并凝聚成液滴，而这些水滴在夜间则有可能出现凝固。
不久前，美国亚利桑那大学的科学家也宣布了类似的研究成果。对火星表面一些新出现沟壑的成因产生了兴趣。科学家们在研究过程中发现，新近出现在火星表面的一些沟壑结构很可能是地下水作用的结果。
科学家们在很久以前便已发现了火星表面上分布的大量沟壑。由于到目前为止一直未能在火星上发现液态水存在的证据，许多研究人员都认为，导致这些沟壑形成的运动早在很久以前便已经停止了。不过，“火星全球勘测轨道器”传回的最新数据却显示，这类沟壑结构直到今天依然在不断的形成之中。
研究人员在试验中成功证实，水和硫酸铁的混合物（后者广泛存在于火星土壤之中）的结冰点可以低至摄氏零下68摄氏度。通过分析此前获取的有关火星土壤的分析数据，科学家们成功绘制出了火星表面可能有这种混合物分布的区域。
借助计算机模型，研究人员确定出了使水和硫酸铁的混合物保持液态时所需的温度和压力的数值。之后，指出了火星表面或是其浅层地表可能曾存在过类似条件的区域。研究结果显示，这些可能分布有液态水和硫酸铁混合物的区域居然与那些发现有新沟壑出现的区域非常吻合。
需要提醒的是，美国的“凤凰”号探测器已经最终证实了火星表面确实有水冰存在。除此之外，“火星勘测轨道飞行器”也在火星浅层地表下发现了有冰层存在的证据。
首次获得火星液态水的直接证据
这一有争议性的发现也可以通过“凤凰”号火星探测器此前的发现来解释。此前，“凤凰”号在火星土壤里发现了高氯酸盐，而高氯酸盐可以在零度以下保持水的液态特征。科学家们认为，这种防冻剂效应使得火星表面以下广泛存在液态水成为一种可能。但也同时指出，即使火星广泛存在液态水，但由于这种水盐份太高不足以维持生命的需要。在2008年“凤凰”号登陆几天后传回的观测照片上，科学家们发现探测器一只脚上附着有神秘斑点。奇怪的是，在接下来的几周内，这一斑点的面积不断增大。“凤凰”号项目组科学家们因此就这一斑点的来源展开了激烈的争论。最能引起科学家们兴趣的一种可能性猜测，那就是这些斑点是盐水的水滴，水滴由于会吸收大气中的水蒸汽，因此会不断地增大。
对于这一观点，“凤凰”号项目组成员尼尔顿-伦诺、“凤凰”号任务首席科学家彼得-史密斯等22位科学家都参与了辩论。科学家们的辩论研究成果将于三月份正式对外公开发表。火星表面存在许多洞穴大峡谷和河流状通道，这也都可以为火星表面曾经广泛存在大量液态水提供佐证。虽然火星表面看起来很干燥，但是形状不断变化的弹坑冲沟也显示火星表面之下可能存在蓄水层，偶尔会爆发出液态水流。由于“凤凰”号登陆于火星北极，气温太冷以致纯净水根本无法以液态形式存在。但是，盐水可以在更低的温度下保持液态。因此，伦诺等科学家们认为，如果高氯酸盐以高浓缩形式广泛存在于火星之上的话，那么在火星表层之下也可能存在液态水。“根据我的计算，几乎在火星的任一地点表层之下，都可以发现盐溶液。”
美国西南研究院科学家马克-布尔洛克模拟火星表面的环境对盐水进行了实验。实验结果有力地验证了伦诺等人的观点。研究人员通过电脑模型，模拟出液态水在火星的大气环境下流动会形成怎样的痕迹，然后再和砂石在火星上滚动形成的痕迹进行对比。发现在和火星同样的大气环境下，砂石滚动形成的痕迹和火星侦察轨道器(MRO)传回的照片上所显示的痕迹更相符合“凤凰号”探测器机械臂上的液态水滴。
火星已具备生命存在的所有要素
这条消息让多年来寻找地外生命的科学家喜出望外。表示，如果这一发现得到证实，火星适宜生命生存的所有要素都已齐备：液态水和稳定热源。在其所有的火星探测任务中，美国航空航天局提出了“找水”战略，以确定火星是否曾经拥有生命或支持生命存在。科学家为何如何热衷寻找火星生命呢？在太阳系，火星不仅是与地球最为接近的一颗行星，而且，它还是与地球非常类似的一颗行星。在太阳系形成期最初的十亿年，火星与地球的环境状况非常相似。如果能证实火星上真的存在水、存在生命，人们日后移居这一红色星球就指日可待了。美国科罗拉多大学空间生物学家布鲁斯-捷克斯基说，“无论是过去，还是现在。相信火星有生命曾经存在的理由不止一个。”
在此之前，科学家一直没有发现液态水存在于火星表面的证据。美国天文学家帕西瓦尔-罗威尔报告说，发现火星上存在着纵横交错的运河。有人认为运河是高智商的物种为在干燥的火星环境中生存所挖掘的。研究人员还在火星的北极地区发现了有冰存在的证据。美国宇航局的科学家说，火星部分地区表面存在着一层神秘的薄雾，在火星轨道上的太空船和地球上的巨型望远镜都能观测到这层“火星雾气” 。而进一步研究表明，“火星雾气”的主要成分是甲烷气体，专家推测，这些甲烷气体正是由一种叫做“产烷生物”的火星生命释放出来的气体。科学家相信，这些“火星生命”一定还活着，否则火星的大气中将不可能有持续不断的甲烷。
封存数十亿年之久的液态水隐藏生命起源线索

文章插图

距今26亿年液态水
据国外媒体报道，前不久，一支由英国和加拿大科学家组成的研究小组在一处深达2英里的矿洞中发现了距今26亿年之久的液态水，其被困于同样久远的岩石层中，最新的研究显示这些液态水中含有非常丰富的化学物质，被称为维持生命的水。距今26亿年之久的液态水物质可能是这个星球上最古老的水，甚至可能在其中发现生命，同理，科学家提出了可以用同样的方法在火星上寻找液态水，好奇号等漫游者的发现已经证明远古火星拥有潮湿的环境，如果能在火星地层深处发现液态水，也可能因此发现火星生命。
本项研究成果已经发表在《自然》杂志上，这一发现或将迫使我们重新思考生命可能出现在地球的哪些地方，揭示微生物如何演化的线索。发现地球远古液态水的矿洞位于加拿大安大略省，科学家还在其中发现了含量丰富的气体，比如甲烷、氢气以及不同形式的同位素。事实上，这些液态水与深海热液喷口周围的条件类似，氢气和甲烷来源于远古液态水与岩石之间的相互作用，天然放射性元素也参与了这些化学反应。产生的气体可以为微生物提供能量，这也使得微生物群落可以在没有太阳光能量来源的环境下生存数十亿年。
液态水周围的结晶岩被认为拥有26亿至27亿年的历史，但是没有人会料到其中夹杂的液态水也拥有相同的年龄。英国曼彻斯特大学研究出一种技术可以用于调查这些年代悠久的物质，其流体性质的年代下限被定位在15亿年。对此，这些液态水中的生命信息就成了科学家研究的重点，存在于数亿年前的微生物如何在极短环境下演化，地球上生命的初始状态是否就是这些微生物呢？有科学家联想到火星表面虽然荒凉，但其岩层深处是否也隐藏着类似的生命信息，这无疑是一个极有价值的研究课题。
外媒：火星上发现第一个液态水湖

文章插图

液态水
2018年7月25日，法新社消息称，火星上发现了第一个液态水湖。报道称，科学家们在火星上发现了巨大的地下蓄水层，这增加了火星上存在生命的期望。