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水能够被压缩吗?
原子,体积,就会水能够被压缩吗?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
结语
构成水的粒子之间依然存在大量间隙,因此水也是可以压缩的,但相较于气体来说,液体粒子间的空隙较小,所以相对于气体来说,水的压缩较为困难。
感谢浏览,我是漫步的小豆子,科学之旅,并肩前行,欢迎关注。(图片来源于网络)
回答于 2019-09-11 08:43:50
水当然可以被压缩了,理论上所有的物体都可以被压缩,一颗巨大的恒星都可以被“压缩”成黑洞,更何况水了。
其实所有的物体都可以被压缩,只是难易程度不同而已
我们常见的物质有三种状态,分别是气态、液态、固态。在这三种状态中,气态是最容易压缩的,其次为液态和固态,物质之所以可以被压缩,本质是由于构成物质的粒子之间还有大量的空隙,而物质压缩的难易程度,就和粒子间空隙大小有关,我们知道构成宏观物质的粒子间存在引力与斥力,其对应关系如下图。
随着粒子间距r的减小,粒子间斥力迅速增加,这就表明物质压缩的难易程度和构成物质的粒子间距离大小有关系。其有如下规律:
a、气体
气体粒子间距离较大,粒子处于无规则自由移动状态,因此气体最容易压缩,且没有固定形状。
b、液体
构成液体的粒子间距较小,粒子处于自由移动状态,因此液体也没有固定形状,但是由于液体粒子间距离较小,所以相较于气体来说,液体比较难压缩。
c、固体
构成固体的粒子间距非常小,通常认为这些粒子在固定的位置上振动,所以固体有固定的几何形状,而且是最难压缩的物质。
随着科学发展,人类对物质的微观结构具有了越来越清晰的认识,原子是物质保持化学性质的最小粒子,但是在原子内部依然有大量的“空隙”,整个原子的质量几乎都集中在原子核上,但是原子核所占体积极小,其半径约为原子半径的十万分之一,而且即使原子核内部,也是有“空隙”的,所以即使是原子都是可以压缩的,更不用说由原子构成的宏观物质了。
之所以认为水不能被压缩,其实还是压力太小的缘故
由物质的微观结构可知,水分子直接也是存在空隙的,这就表明水必然也可以被压缩,但是水相对于空气来说,其微观粒子距离较近,表现出的斥力较大,所以要想克服粒子间的斥力,并进一步把水压缩,就需要更大的力。
研究表明,如果我们把100L水的表面施加每平方厘米1100千克的压力时,其总体积就会减小到96升,如果压力进一步增加,那么水的体积就会更小,理论上随着压力的持续增加,水的体积会越来越小,当水分子直接的距离被压缩耗尽后,构成水分子的氧原子与氢原子还可以继续被压缩,随着压力的增加,它们的核外电子会被压缩进原子核,形成中子态物质,此时这种物质的密度会达到惊人的每立方厘米的质量为8千万到20亿吨之巨,这其实也是原子核的密度,它大约是水密度的一百万亿倍,当然,这种状态的物质也不能被称之为水了。
结语
构成水的粒子之间依然存在大量间隙,因此水也是可以压缩的,但相较于气体来说,液体粒子间的空隙较小,所以相对于气体来说,水的压缩较为困难。
感谢浏览,我是漫步的小豆子,科学之旅,并肩前行,欢迎关注。(图片来源于网络)
回答于 2019-09-11 08:43:50
能。
在高压状态下,水的密度会变大。但水分子之间可压缩空间小,所以压缩比较小。
回答于 2019-09-11 08:43:50
液体不可压缩是物理学常识,当然如果在无限高的压力下水或许能被微微压缩,但这不能改变常识。我们厂曾经发生过两次活塞式压缩机因带液发生缸体爆裂导致人员伤亡的恶性事故。所以说,水是不可压缩的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
可以,凝聚态物理就是研究这个的
回答于 2019-09-11 08:43:50
只要给的力足够大,没有什么不可以压缩的。想想黑洞就知道了,任何物体在黑洞里面都会被压缩到一个体积几乎为零的状态。对于水也是一样,只要你给的力足够大,那么水也可以被任意压缩。
水的分子式是H2O,水分子靠的是成键电子轨道链接在一起的,长度大概是0.1个纳米级别。水分子间不能够形成供价的化学键,仅仅存在一定程度的氢键以及静电相互作用(水分子会发生解离,形成H+和OH-离子,H+和水分子结合形成H3O+)。由于没有形成共价键,所以水分子间的距离会远远大于水分子内部原子间化学键的距离。这样,就给了我们机会实现水的压缩。然而,分子靠的太近也会产生排斥力,距离越近排斥力越强。所以,需要我们能够提供足够大的力去克服水分子之间的排斥力,我们才能够压缩水。当然,这个力是巨大的,但我们普通的人造设备几乎无法实现。
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