压缩水
Ⅰ 水是不可压缩物质,那么强行压缩水会发生什么
水是不可压缩物质本身就不太对,水事实上可以压缩只是很难。因为水的分子之间的距离已经很小了,有10*10(-10)小,所以很难被压缩。水在常规的压力下自然是无法被压缩的,但是如果压力极大,则水的密度会明显提高,就意味着水会被压缩。水是生命之源,而且水有三种形态,液态,固态,气态。我们平时说的压缩就是对一个物体施加压力,它的形态就会发生变化,这样它的体积就变小密度就变大了。
我们知道把一滴墨水滴到一杯水中,墨水会很快扩散,因为水分子存在着空隙。压缩水的同时水分子之间空隙会变小。当两个水分子相互靠近的时候,它们的外层电子间排斥力会增强,会阻碍分子的靠近。压缩水时,这种排斥力就是阻碍水被压缩的主要力量。
Ⅱ 将水加压水会变成什么
在初高中的时候,尤其是老师谈到液压,基本上都会提到“水是不能被压缩的”。可水真的就是不能被压缩的么?今天,我们就来好好聊一聊这个话题。
水
水的化学式是H2O,是有氢元素和氧元素组成的无机物,从微观的视角来看,水是由水分子构成的。
液态和固态的水分子之间是通过氢键进行连接,水其实有很多种相态,除了传统的三态,在海底热泉口附近还有温度达到400多度的水。
而气态、固态、液态,说白了就是水分子之间的间距发生变化造成的。
在常温常压下,水是无色无味的液态。压缩之后密度和体积并没有发生明显的变化,因此,我们可以把水“近似”看成是不可压缩的流体。
压缩水
但关键就在“近似”上,也就是说,水并不是不可以压缩。但所需要的压力特别大,大概需要10000~100000个大气压,也就是1GPa~10GPa之间。
这个条件可以说是极为苛刻的,在日常生活中是根本不可能做到的。不过,科学家能够在实验室里实现,具体的原理其实就是用金刚石对顶砧压水。
一些金刚石对顶砧可以达到几十个GPa。因此,利用金刚石对顶砧来压水并不是什么难事,而且也确实有一些科学家曾经做过类似的实验,实验也不难。
科学家可以通过显微镜直接看到整个“压缩水”的过程,有点类似于水结冰。当压力减小时,水还会再恢复原来的状态。
这里要多补充一点,在持续的加压过程中,压力会破坏水分子之间的氢键,使得同样是固态水,也会从低密度结构逐渐演变成高密度结构。
金属水
假设在理想状态下,我们有一台可以无限加压的装置,可以持续的加压,当压力达到1TPa,也就是10^7个大气压,这时候水就会变成金属态。
这种金属态在太阳系内有,只不过是金属氢。如果你有个理想的超级探测器,能够持续向木星的深处探索,就会发现金属氢。
这就是木星巨大的压力迫使氢原子内的电子脱离了分子轨道,表现出传导电子的情况。
也就是说,如果压力达到1TPa,我们就能得到金属水,也叫金属冰,当然,我们目前还做不到这一点。
中子星&黑洞
如果还要继续加压,这时候抵抗巨大压力的其实是由于泡利不相容原理导致的电子简并压力,这其实是一种量子效应,你可以粗暴地理解为,在微观世界里,有一种规则,要求各个电子在原子核外的状态是不重样的。而外界的压力会迫使电子去到最低能量状态,这时电子就会产生一种抵抗外界压力的力,这就是电子简并压力。
如果你还能继续往下压,这时候就会把电子直接压入到原子核内,电子和质子生成中子,这时候水也就不再是水了,而是一颗微小的中子星了。
如果你还能继续往下压,那接下来理论上应该是中子的简并压与外界压力对抗,当中子的简并压都无法抵抗,就会变成一个微小黑洞,不过微小的黑洞存在的时间很短。所以,你还没等反应过来,它就消失了。
石墨烯界面的水分子
上文都是依靠外界压力来压缩水。目前也有科学家在两片单层石墨烯形成的封闭空间中,把水压缩到一纳米的厚度。但是这种方法不仅需要高压,还需要水和石墨烯发生相互作用,因此,在这个实验中,水必须和石墨烯界面同在。不过,目前这个实验还存在很多争议。
所以,水还是可以被压缩的
Ⅲ 水能不能被压缩如果水被压缩会怎样
在理论上水是可以压缩的,只是需要很强的压力才可以做到,大概需要最低10000个大气压才能压缩。世间万物大概只有黑洞是不能被压缩的,但科学是无穷的,没有绝对的事。
水压缩并不简单
水分子由氢原子和氧原子组成,原子内核又是由无数物质组成,水我们都知道无色无味,且流动性很强,想要直接压缩流动的水则更有难度,流动的水水分子较为活跃,分子的间隙也大。
那流动的水如果让它固定呢,我们肯定都会知道把水冻成冰那水就能成型了,那压缩水是一样的道理,需要把水降温冰冻成型,才能实施下一步行动。但这需要科学家在实验中调试技术才能实现。
关于空气压缩的论题在物理学上至今还在被科学家研究,世界之大,无奇不有,谁知道在未来的世界会发生什么样的改变呢,真理无穷,唯有进一步有进一步的欢喜。
Ⅳ 很多东西都能被压缩,水是否也能被压缩呢强行压缩会有什么后果
很多东西都能被压缩,水是否也能被压缩呢?强行压缩会有什么后果?
研究发现水在某一个温度下,相对密度是极大的而体积是最小,如果一旦偏离这一温度,体积就会增大,那样来说水就是不能缩小的吗?水为不能缩小化学物质本来就不太对,水实际上能够缩小只也是很难。由于水分子结构间的距离早已不大了,有10*10(-10)小,所以很难被缩小。水在常规的压力下自然也是难以被缩小的,但如果工作压力巨大,则水密度会明显增强,则意味着水就会被缩小。水与健康,并且水有三种形态,液体,固体,汽态。
当工作压力再进一步扩大,那样水就转化成中子星那般的化学物质,相对密度可达到10的8三次方吨每立方分米。当工作压力再进一步扩大,那样转化成中子星那般的化学物质却被转化成了没有体积的超级黑洞,相对密度就会变成无穷大。不山拿过之上仅仅基础理论状况,人们并没能力创造出如此大的工作压力。由P=m/v,就可以知道体积随压力的增加而减少,当体积缩小的越多,水再次缩小也会更加艰难。
Ⅳ 水可以被压缩吗压缩水会发生什么
生活中很多物质都可以压缩,只要它们分子间存在间隙,能压缩多少得看间隙的大小。水也是可以被压缩的,当受200大气压作用时,水体积可以缩小1%左右。由于压力值很大而水体积缩小得很小,所以一般情况下可以看成水是不可以压缩的。产生这种结果的原因是水分子间的间隙在临界尺寸范围,如果要压缩而减小分子间的距离,分子间就会产生较大的斥力,所以很难压缩。
如果我们一直压缩水能达到足够的力的话。那么水分子中的电子就更靠近了原子核。如果再用更强的压力去压缩水,原子核会把水分子中的电子踢出去,水就成了白矮星那样状态的物。当压力再进一步增大,那么水就压缩成中子星那样的物质,密度可以达到10的8次方吨每立方厘米。当压力再进一步增大,那么压缩成中子星那样的物质就被压缩成了没有体积的黑洞,密度就变成了无限大。