研究发现水在某一个温度下,密度是最大的而体积是最小的,如果一旦偏离这个温度,体积就会变大,这样说来水就是不能压缩的吗?
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。
那么水压缩之后呢?压缩水是个神奇的实验。我们可以先给水定一个压强,水先开始似乎没有什么改变,那是因为水中的化学键是十分稳定的,所以压强的一点点改变是不会引起水的改变。
如果持续加大压强,可以明显看见水会发生变化。这个变化就是透明容器内壁有固体析出,这个时候水居然变成了固态!紧接着再增大一点压强,此时水的本质会发生变化,水分裂成氢原子和氧原子,这个过程中会释放很多能量。如果无限持续增加强压,这个时候的容器内部很可能形成一个黑洞……
为什么会变成黑洞呢?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。
当水被压缩,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。
总结当然以上只是理论情况,人类并没有能力制造出如此大的压力。由P=m/v,可以知道体积随压强的增大而减小,当体积压缩的越大,水继续压缩也会更困难。
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