水能被壓縮麼?強行壓縮水會出現什麼事?能做得到麼?

2020-11-23 網易新聞

先直接給出答案,水並不特殊,它是可以被壓縮的。

宇宙中大多數的物質都可以壓縮

如果非要問宇宙中是不是存在不可壓縮的東西,我能想到的第一個東西是:黑洞。當然了,黑洞還能不能壓縮,客觀地說,我們還不得而知。畢竟,對於黑洞內部的情況,我們是知之甚少,我們甚至沒有能力去判斷我們的理論是不是對的。

除了黑洞之外,不能再被繼續壓縮的想必就是基本粒子,比如:夸克,電子之類。而我們也知道水是由水分子組成的,水分子又是由氫原子和氧原子構成的,原子又是由電子和原子核構成的,原子核內有質子和中子,它們又都是夸克構成的。

至於電子和夸克再往下還可不可再分,至少依據目前的理論來說,是不可再分的。也就是說,物質最極致和粗暴的排列方式就應該是能把夸克和電子整整齊齊不留縫隙地拍排列。當然,這種情況,我們還沒有見過。可我們見過原子核級別的天體,那就是中子星。

中子星就是電子被壓到了原子核當中,中子排排列(其實中子星表面還是有電子的),不過中子星內還是有縫隙的,但它的密度已經是極其高了。一勺子中子星就得上億噸。而中子星實際上就是被引力壓出來的。

水的結構

那水能如何壓縮呢?

我們都知道,水是由分子構成的,而水分子並不是整整齊齊壓縮在一起排列的。它們其實是十分躁動的,活蹦亂跳的。所以,這就需要有空間可以折騰,所以水分子之間是有縫隙的。

如何壓縮?

而水分子之間的縫隙不同,就會有不同的相態。如果從宏觀上看,這和壓強、溫度有關。條件的不同,就會有氣態,液態和固態等相態。而究其本質,實際上是分子之間的距離導致的。比如:水蒸氣的分子間距離就會大一些,而液態水和固態水的分子間距離就會小一些。

所以,我們首先是可以通過加壓,降溫的方式,來使得水分子之間的距離變小,這其實並不難。所以,從這裡,我們就可以得出結論,水從分子層面是可以被壓縮的。

不僅如此,如果我們不考慮技術問題,那我們還可以從原子層面對水進行壓縮。實際上,原子幾乎都是空的,99%的區域都是「空」的,而原子核和電子只佔了很小很小的一點空間。如果我們把原子比喻成足球場那麼大的話,那原子核恐怕也就只有一隻螞蟻那麼大。

也就是說,原子內部還有大片的空間可以用來壓縮。需要克服的其實是電子的簡併壓力。這種電子的簡併壓力來自於泡利不相容原理。這個原理你可以大致理解成,電子可以按照一定規則進行排列,這種規則產生一種抵抗外界壓力的量子效應。

所以,如果能夠克服電子的簡併壓力,實際上也是可以做到把水進一步進行壓縮。在宇宙中,中子星依靠的就是自身的引力來打敗電子簡併壓力,成功地把電子壓到原子核內。這個質量大概要1.44倍以上的太陽質量,也被稱為錢德拉塞卡極限。

在不考慮技術的情況下,如果我們能夠把水中原子內的電子壓入到原子核內,那將會得到一個密度極其大的物質,為什麼這裡不說水了呢?因為大部分的電子進入原子核後,會和質子發生反應變成中子。所以,這個水在被壓縮後就已經不是水了,而是極其微小的中子星。如果,我們還能進一步地進行壓縮,那有可能得到微小的夸克星,當然我在強調一下,這是不考慮技術的理想狀態下。

因此,我們可以下結論說,水是可以被壓縮的,可以壓縮的是水分子之間的距離,用常規手段就能實現。而如果不考慮技術問題的理想狀態下,水可以進一步壓縮其中的原子內的空間,把水壓成微型中子星的狀態,甚至是夸克星的狀態。

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  • 水能被壓縮麼?強行壓縮水會有什麼嚴重的後果?
    也就是說,從原子的層面來看這個問題,水實際上還是可以被壓縮的。只是壓縮的程度並不是肉眼可以直觀地看出來而已。而體積模量相對較小的空氣,壓縮的效果就非常明顯。但你可能要說了,這些都是理論,有沒有相關的實踐呢?事實上,這個還真的有,有人真的有做過相關的實驗,它們選用的就是體積模量非常大的金剛石來做。
  • 水能被壓縮嗎?強行壓縮水會有什麼嚴重的後果?
    「水到底能被壓縮嗎?」這個問題看起來好像並不是一個很難回答的問題,但實際上科學家也為此做了很多嘗試。如果是在初高中課堂上,老師在講到液壓系統的時候,大概率時會說:水無法被壓縮。事實真的就是如此嗎?
  • 水能被強行壓縮嗎?據說壓縮到極限會變成黑洞,將一切吞噬
    水能被強行壓縮嗎?據說壓縮到極限會變成黑洞,將一切吞噬大家都知道,水是我們日常生活當中,比較常見而且必須的一種生活元素,嚴格來說,水是屬於一種非常難以被壓縮的物質,而水的分子之間的距離極小,所以水在比較常規的壓力之下,是根本無法被直接壓縮的,當然,這並不是意味著水無法被壓縮,從理論上面來說,水在特定的溫度之下,密度會變大,這也就是說明了,如果強行壓縮水,其實還是能夠辦到的。
  • 水真的能被壓縮嗎?如果強行壓縮水會有什麼嚴重後果?
    「水到底能被壓縮嗎?」這個問題看起來好像並不是一個很難回答的問題,但實際上科學家也為此做了很多嘗試。如果是在初高中課堂上,老師在講到液壓系統的時候,大概率時會說:水無法被壓縮。事實真的就是如此嗎?今天,我就來和你好好聊一聊。
  • 水能夠被壓縮嗎?
    水的微觀結構水能不能壓縮,要看有沒有能被壓縮的空間。首先,我們都知道水是由水分子構成的。水一般來說有三種形態,當然除此之外還有一些奇奇怪怪的狀態。比如說,我們都知道水達到100度就會變成水蒸氣(一個標準大氣壓的環境下),但是在海底熱泉口附近,就有300,400多的水,這就是獨立於水的三態之外的一種相態。
  • 水是不可壓縮物質,那麼強行壓縮水會出現什麼事?怎麼做到?
    實際上,水是可以被壓縮的,不過由於水本來就是液體,所以壓縮水不能跟壓縮氣體相比,想要將水壓縮是很困難的。我們都知道,水的密度跟溫度有關,大概在4攝氏度的時候,水的密度達到最大,一旦溫度高於或者低於這個溫度,水的密度都會相應減小。
  • 水能夠壓縮成黑洞?假如強行壓縮水,會發生什麼?
    水能夠壓縮成黑洞?假如強行壓縮水,會發生什麼?生活當中,大家按壓某一樣東西,基本上都會變小或者是變扁,比方說一塊麵包如果用手按壓的話,它將會從長方形變成扁平狀,那水如果被按壓之後又會出現什麼樣的效果呢?
  • 如果強行壓縮一滴水,會發生什麼?科學家:或會出現新星球!
    一滴水被壓縮會發生什麼?如果能實現,可能會製造出新的黑洞!一個剛剛出鍋非常柔軟的饅頭,我們用手擠壓之後就會變成非常小的一坨,這就是一個不斷壓縮的過程。既然這些物體可以被壓縮,那麼我們日常生活當中最常見的水,如果被強行壓縮之後會產生哪些變化呢?
  • 水可不可以被壓縮?強行壓縮會形成什麼?
    水是流體,所有流體都是可以被壓縮的,就看你用多大的能量去壓了,壓縮的程度是不同的。水無非就是諸多的水分子聚集在一起的流體,水分子、原子存在間距,普通的壓縮就是將這些間距變得更小。讓我們大膽的想像一下不普通的壓縮。
  • 水可以被壓縮嗎?強行壓縮會發生什麼?
    理論上來講萬物都可以被壓縮,因為物體都是由微觀粒子構成,主要是分子和原子,如果再繼續細分還可以分成中子、質子、電子,甚至還可以分成多種類型的夸克。但是在日常生活中給我們的感受是:水沒有辦法進行壓縮,因此在液壓系統中才可以進行精準的控制和傳遞壓強。當然了液壓系統中並不用水作為介質,因為水的粘度太小,容易洩漏不好密封,主要用的還是液壓油。雖然在實際的應用中可以這樣理解「水不可以被壓縮」,同時這也並不影響使用,主要還是因為一般條件下水被壓縮形變完全可以忽略不計的。
  • 強行壓縮水會發生什麼?
    所以,原子中間絕大部分都是空隙,當然是可以壓縮的。通常水不能被壓縮,是因為原子核和電子都帶電,接近的時候會產生強大的斥力(包括簡併壓力)。 水難以壓縮,但是也不是完全不能壓縮。 大家坐好,現在我們就開始壓縮水的旅程,看看在高壓下水到底會發生什麼變化。 在1萬個大氣壓之內,水的體積幾乎不會變。
  • 水真的不能被壓縮嗎?那麼強行壓縮水會發生什麼?
    其實在自然界以及人類的面前總有解決的辦法,這個辦法就是壓縮水,其實在初中時物理老師就會告訴你水分子之間存在一定的壓力差和壓強差,不可能壓縮水分子的。水是不可能壓縮的。實際上水是可以壓縮的,因為水是液體,具有一定的流動性,所以壓縮液體不能和壓縮氣體兩者來相比較,壓縮水是很困難的我。們都知道,水的密度跟溫度有關,大概在4攝氏度的時候,水的密度達到最大值,如果水的溫度高於或者低於這個溫度,水的密度都會隨之減小。
  • 將水強行壓縮,體積變小後會發生什麼?可能造出一顆星體!
    將水強行壓縮,體積變小後會發生什麼?可能造出一顆星體!對每個生物來說,水是必不可少的一大資源,它在地球上的含量頗為豐富,佔據70%的面積,一個人每天要攝入足量的水,如果長時間沒有水的供應,身體平衡就會遭到破壞。
  • 水可以被壓縮嗎?假如強行壓縮水會有什麼後果?科學家告訴你答案
    地球上的水資源一直都是很豐富的,70%以上都有水的附著,作為生命之源,不管是人類還是動植物,其實都是離不開它的。之所以叫做水,是因為它呈現的方式是液態,當然也會根據環境及溫度的差距,演變成固態或者氣態。
  • 強行「壓縮水」會發生什麼?壓縮到極限,或變成黑洞,將地球吞掉
    水能被壓縮嗎?在我們印象中,萬物皆可壓縮,但確實很少會見過壓縮液體的。其實,水只是難以壓縮,但是也不是完全不能壓縮。對此,有人真的做過相關的實驗,結果如何,讓我們一起來看看吧。眾所周知,水是由水分子構成的,水分子則是由一個氧原子和兩個氫原子構成的。為了壓縮它,科學家選用金剛石對頂砧來壓縮水,這種設備儀器的強度常常可以高達幾十個GPa。可以看到,1萬個大氣壓時,水的體積幾乎不會變。繼續增大壓力,水分子之間的距離會縮短,分子內部的共價鍵斷裂,從低密度狀態壓縮成了高密度的狀態。
  • 強行壓縮水會發生什麼?壓縮到極限會變成黑洞,把地球吞掉
    水由氫原子和氧原子構成,原子的質量主要集中在原子核上,但是原子核的體積非常非常小。如果一個原子有一個足球場那麼大,原子核只有足球場中間趴著的螞蟻那麼大。從體積上來說,原子的體積比原子核的體積要大10,000億倍。而且,在原子核外圍運行的電子體積是無窮小。所以,原子中間絕大部分都是空隙,當然是可以壓縮的。
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    一種物體是否能被壓縮有一個非常簡單的衡量方式,內部是否有間隙!比如一團蓬鬆的棉花,如果最小化收納有兩種方式:1、將它裝到袋子裡,儘量裝緊實,體積將會大大縮小2、將它裝到密封袋裡,抽真空,可以最小化收納那麼水能被壓縮嗎?中學物理告訴我們水是不能壓縮的!水有間隙嗎?
  • 水不能壓縮?如果將水無限壓縮會發生什麼?結果令人出乎意料
    實驗證明水在3.98攝氏度時,水分子之間的距離最小,因此在3.98攝氏度時水的密度最大,如果將溫度降低或將壓強增高,水分子之間的氫鍵就會相連而變成結晶,也就是冰,這種狀態下水分子之間的距離反而會增大,相應的密度也會下降。這就是通常認為水不能壓縮的原因。現實中因為各種原因,水還是有一定的壓縮係數的,只是壓縮比率很小,通常 可以忽略不計。
  • 上學時老師告訴我們水不可壓縮,那麼強行壓縮水會變成什麼?
    我們通常所說的「水是不可壓縮物質」並不是絕對的,雖然我們上初中高中時,老師也確實是這麼說的,但那只是一般情況,是基於我們日常生活認知下的結論,畢竟我們的傳統概念裡水確實確實不可被壓縮的! 其實不要說水,理論上任何物質都是可以被壓縮的,只要壓力夠大,就可以被壓縮!
  • 水可以壓縮變成黑洞,如果強行壓縮水,會有什麼後果?
    那麼我們生活中最常見的水被按壓之後會是什麼效果呢?我們都知道,正常溫度下的水是液態的,高溫時候是氣態,低溫時候便是固態。這不僅是水的三種可變形態,自然界的大部分事物在不同的溫度下也呈現為不同的形態。如果水被按壓的話,肉眼上看其體積會變小。那麼它們是如何變小的呢?