水真的不可压缩?如果将水一直压缩会发生什么? 2019-03-25 19:00
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常我们所说的压缩是指对一个物体施加压力,使其产生形变,从而让该物体的体积变小,密度变大,意思就是说,在不改物体的化学结构的前提下,压缩的目标是将物体的密度变为最大,那么水为什么不可压缩呢?我们先上图: file:///D:/SolidWorks%20sm/%E8%87%AA%E4%B8%BB%E7%A0%94%E5%8F%91/%E5%B9%B3%E6%9D%BF%E5%B0%8F%E8%BD%A6/%E6%B0%B4%E7%9C%9F%E7%9A%84%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E5%8E%8B%E7%BC%A9%EF%BC%9F%E5%A6%82%E6%9E%9C%E5%B0%86%E6%B0%B4%E4%B8%80%E7%9B%B4%E5%8E%8B%E7%BC%A9%E4%BC%9A%E5%8F%91%E7%94%9F%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9F_%E5%AE%B9%E5%99%A8_files/75263737685e48dca2520f04dc80fa6e.jpeg 上图为水的相图,据此我们可以看到水在不同的温度和压强条件下呈现出三种形态,在常压和常温的情况下水表现为液态。实验证明水在3.98摄氏度时,水分子之间的距离最小,因此在3.98摄氏度时水的密度最大,如果将温度降低或将压强增高,水分子之间的氢键就会相连而变成结晶,也就是冰,这种状态下水分子之间的距离反而会增大,相应的密度也会下降。这就是通常认为水不能压缩的原因。现实中因为各种原因,水还是有一定的压缩系数的,只是压缩比率很小,通常可以忽略不计。 file:///D:/SolidWorks%20sm/%E8%87%AA%E4%B8%BB%E7%A0%94%E5%8F%91/%E5%B9%B3%E6%9D%BF%E5%B0%8F%E8%BD%A6/%E6%B0%B4%E7%9C%9F%E7%9A%84%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E5%8E%8B%E7%BC%A9%EF%BC%9F%E5%A6%82%E6%9E%9C%E5%B0%86%E6%B0%B4%E4%B8%80%E7%9B%B4%E5%8E%8B%E7%BC%A9%E4%BC%9A%E5%8F%91%E7%94%9F%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9F_%E5%AE%B9%E5%99%A8_files/4fab5143f2034c3d9af7c9dc78757892.jpeg 以上所述的“水不可压缩”是基于不改变水的化学结构为前提的,我们知道所有的物质都是由原子组成,而原子又是由质子、中子、电子组成,在它们之间是存在着巨大的空间的(原子内的99.9999%都是空的),是完全可以压缩的。假如我们有一个无比坚固的的容器和一个超强的压力装置,就可以将水进一步的压缩,现在我们就来看一下,如果将水一直压缩会发生什么? 首先水分子会在压力的作用下紧紧靠拢,这时水变为固体,这时水的化学结构没有变化,但是因为结晶的作用,水的密度相对来说是变小了。接着压强持续升高,水的分子结构会被破坏,水分子的氢氧键断裂,并释放出大量的能量,这个时候容器里的物质就不是水了,而是高温的氢原子和氧原子的聚合体。 file:///D:/SolidWorks%20sm/%E8%87%AA%E4%B8%BB%E7%A0%94%E5%8F%91/%E5%B9%B3%E6%9D%BF%E5%B0%8F%E8%BD%A6/%E6%B0%B4%E7%9C%9F%E7%9A%84%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E5%8E%8B%E7%BC%A9%EF%BC%9F%E5%A6%82%E6%9E%9C%E5%B0%86%E6%B0%B4%E4%B8%80%E7%9B%B4%E5%8E%8B%E7%BC%A9%E4%BC%9A%E5%8F%91%E7%94%9F%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9F_%E5%AE%B9%E5%99%A8_files/016b06735d184fe1b8f89285149745d6.jpeg 我们舔了舔舌头,继续给它们施加更大的压力,这时我们就会惊讶的发现我们点燃了一个太阳,因为巨大的压强和高温已经使氢原子发生了核聚变反应,在这个过程中少量的氢原子里的物质转换成了能量,其它的氢原子就聚变成了氦原子并被挤压成固体,而氧原子此时也被压缩成了固体状态,如果这个超级容器没有因为核聚变而爆炸,那这时容器里就只有携带着巨大的能量的固态的氧和氦了。 file:///D:/SolidWorks%20sm/%E8%87%AA%E4%B8%BB%E7%A0%94%E5%8F%91/%E5%B9%B3%E6%9D%BF%E5%B0%8F%E8%BD%A6/%E6%B0%B4%E7%9C%9F%E7%9A%84%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E5%8E%8B%E7%BC%A9%EF%BC%9F%E5%A6%82%E6%9E%9C%E5%B0%86%E6%B0%B4%E4%B8%80%E7%9B%B4%E5%8E%8B%E7%BC%A9%E4%BC%9A%E5%8F%91%E7%94%9F%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9F_%E5%AE%B9%E5%99%A8_files/0bc9a282ff644c4b9a13dd240c35ff04.jpeg 我们再接再厉,继续按下“增压”的按钮,容器里的压强和温度将会进一步的增加,一轮又一轮的核聚变将持续上演,我们将看到容器里的物质将会一步步聚变成更重的元素,如氖、镁、钠、铝等等,同时会释放出更多的能量,整过程将一直持续到铁元素的出现。由于铁元素聚变吸收的能量比释放的能量多,所以当容器里的物质全部聚变成铁后,核聚变就停止了。事实上当一个巨型恒星演化到这一步的时候,就会发生宇宙中威力最大的“超新星爆发”,这时我们就要考虑一下是不是应该离这个容器远一点了。 file:///D:/SolidWorks%20sm/%E8%87%AA%E4%B8%BB%E7%A0%94%E5%8F%91/%E5%B9%B3%E6%9D%BF%E5%B0%8F%E8%BD%A6/%E6%B0%B4%E7%9C%9F%E7%9A%84%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E5%8E%8B%E7%BC%A9%EF%BC%9F%E5%A6%82%E6%9E%9C%E5%B0%86%E6%B0%B4%E4%B8%80%E7%9B%B4%E5%8E%8B%E7%BC%A9%E4%BC%9A%E5%8F%91%E7%94%9F%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9F_%E5%AE%B9%E5%99%A8_files/a097e620696444a5b483c00abdc8f977.jpeg 然而,我们的容器是一个无敌的存在,超新星爆发什么的都是只是洒洒水,在证明了容器安全性之后,我们果断的让这个加压的状态继续下去。持续增加的压强会将容器里的原子挤压得粉碎,所有的质子、中子、电子都将被压缩在一起,这时质子和电子的电荷会相互抵消变成中子,所有的中子紧紧的靠在一起,形成一个致密的结构,哦耶,我们成功的制造了一颗中子星。中子星的物质的密度可以举例来说明,1立方厘米这种物质如果在地球上来称,它的重量至少在亿吨以上! file:///D:/SolidWorks%20sm/%E8%87%AA%E4%B8%BB%E7%A0%94%E5%8F%91/%E5%B9%B3%E6%9D%BF%E5%B0%8F%E8%BD%A6/%E6%B0%B4%E7%9C%9F%E7%9A%84%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E5%8E%8B%E7%BC%A9%EF%BC%9F%E5%A6%82%E6%9E%9C%E5%B0%86%E6%B0%B4%E4%B8%80%E7%9B%B4%E5%8E%8B%E7%BC%A9%E4%BC%9A%E5%8F%91%E7%94%9F%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9F_%E5%AE%B9%E5%99%A8_files/d745abe032e94326b5c40b0b91c4f9dc.jpeg 好吧,要做事就要做得彻底,我们继续加压!我们这个不可思议的压力装置怒吼着爆发出强大的力量,这股力量克服了中子之间巨大的强相互作用力,将容器内的物质进一步的压缩,然后……这些物质就不见了。是的,它们不见了,在容器里只留下了一个令人闻风丧胆的黑洞!什么,你还要继续?好的,你继续,小弟先闪人了,据我所知,黑洞这玩意儿我们还是不碰为妙。返回搜狐,查看更多 ! N6 U- [! Y% l2 j: H1 ^
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