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假如把100立方米的水压缩成1立方米,结果会如何?

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间

水其实就是由一大堆水分子通过氢键构成的物质,需要注意的是,这些水分子并不是紧紧地挨在一起的,而它们之间的距离之所以难以被压缩,是因为水分子之间存在着强大的斥力。也就是说,如果我们对水施加足够的压力,那么这些水分子就可能会挨得更紧密,从宏观的层面来看,水的体积就被压缩了。



事实上,在已知的地球上最深的海沟——马里亚纳海沟的底部,海水的体积就被强大的压力(约1100个标准大气压)压缩了大约4.74%(注:与在1个标准大气压下的海水相比)。那么为什么我们一般都会认为,水是不可以被压缩的呢?答案其实很简单,那就是水分子之间斥力实在是太强了,以我们人类现在的实力,根本就无法创造出能够对水进行有效压缩的压力。

除此之外,水分子的内部也不是致密的,水分子的分子式为H2O,也就是说每一个水分子都是由两个氢原子和一个氧原子通过共价键构成,而在这些原子之间也是有间距的。进一步讲,这些原子又是由原子核和电子构成,在它们之间,依然是很空旷的,有多空旷呢?科学家告诉我们,原子的内部有99.9999%以上都是空的。



由此可见,只要压力足够大,水就可以被大幅度的压缩,那么问题就来了,假如把100立方米的水压缩成1立方米,结果会如何呢?

在这种情况下,水的体积缩小了整整100倍,如此巨大的压缩幅度已经超过了水分子之间的间距,这就意味着,水分子之间的氢键会发生断裂,那么我们是否就得到了一大堆“零散”的水分子呢?答案是否定的。



我们要压缩水就必须对水做功,从能量的角度来看,就是将外界的能量转化为水的内能,而内能又与温度密切相关,总的来说,一个物体的内能越高,其温度就越高。很明显,我们要把100立方米的水压缩成1立方米,就必须要有巨量的能量输入,而它们都会转化为水的内能(不考虑能量损耗)。

因此可以说,如果水被压缩成了这种程度,它的温度将会大幅上升,具体会升到多高呢?其实我们可以参考一个实例——太阳,由于太阳的质量巨大,其核心的物质就会在太阳自身的重力作用下被高度压缩,同时产生极高的温度。数据显示,太阳的核心温度高达1500万摄氏度,而在这里的物质密度大约为150克/立方厘米。



经过简单的计算我们就可以得到,当100立方米的水压缩成1立方米之后,物质密度就可以达到100克/立方厘米,这与太阳核心的物质密度已经差不了太多了,由此可见,当100立方米的水压缩成1立方米之后,其温度将会高得离谱。

只需要几千摄氏度的温度,水分子内部氢原子和氧原子的共价键就会断裂,而随着温度的进一步上升,原子内部的电子将会因为得到足够的能量而脱离原子核的束缚,物质的状态也就转化成了等离子体。因此可以说,在这种情况下,这些物质早就已经不是水了,而应该是一大堆等离子体。



但这还没有完,我们都知道,在太阳的内部,一直进行着氢的核聚变反应,简单地讲就是,密度极高的氢原子核在高温的环境下聚变成氦原子核,同时因为质量的亏损而向外释放出能量。需要指出的是,太阳核心的温度和物质密度并不是核聚变反应的最低要求,事实上,一个天体只需要具备8%的太阳质量,它自身重力就可以点燃核心的核聚变,从而演化成一颗恒星(红矮星)。



显而易见的是,一颗只有8%的太阳质量的恒星,其自身的重力将比太阳低得多,相应的其核心温度以及物质密度也要比太阳小得多,这可能还达不到我们把100立方米的水压缩成1立方米时所形成的环境。由此我们可以推测出,假如我们把100立方米的水压缩成1立方米,那么结果就是,这些水会被压缩成一大堆等离子体,与此同时,这些物质还可能会发生核聚变反应,成为一颗非常迷你的“恒星”。



那水会变的无比坚硬和漂亮,为什么这样说?如果你看过三体就明白了,因为这就是三体里面的水滴。

表面上看去就很不正常,因为压缩之后的水绝对不是很稳定的,稍微动动就会爆炸。

这些水会变成水蒸气。因为随着压力的升高,水分子的运动将会越来越快,最终由液态转变为气态。

水实际上是通过氢键由大量水分子组成的物质。需要说明的是,由于水分子之间存在较强的排斥力,因此它们之间的距离并不紧密,彼此之间的距离难以压缩。换句话说,如果我们对水施加足够的压力,则这些水分子可能会更靠近在一起,并且从宏观的角度来看,水的体积将被压缩。

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相关要点总结:

18813718612:1立方米等于多少毫升
微堂答:1立方米=1000000毫升。一升是一立方分米,一毫升是一立方厘米。一立方米=1000立方分米=1000000立方厘米。

18813718612:10MPa 的压力可以把一立方米的水水压缩成多大
微堂答:水的确是可以压缩的,但是压缩有限,液体和固体的压缩系数都很小,气体的压缩系数大 20摄氏度一立方米的水压缩一下能变成多大呢,可以算一下:20摄氏度,1个标准大气压的水密度998.21 kg/m3 20摄氏度,10MPa的水密度1002.7kg/m3,所以1个标准大气压下1个立方米的水为998.21 kg,在10MPa下就压缩为998...

18813718612:1立方水能产生多少水蒸汽
微堂答:4升。1立方水(按1000公斤计算),变成蒸汽,在标准状态下(25度,1个大气压)的体积是:1000*1000/18*22.4/1000=1244.4立方米 其他条件可以通过气体状态方程来计算:压力*体积/温度=常数 温度取华氏度:273+摄氏度 比如:100度,一个大气压下的体积为1244.4*(100+273)/(25+273)=1557.6立方米。

18813718612:一桶内有100立方米的水,
微堂答:(1) m=200(1-e^(-3t/100)) (千克)(2) T=(100ln2)/3 (分)

18813718612:一立方水等于多少吨
微堂答:在常温常压下,一立方水重量为一吨的水 解析:立方是体积单位,而吨是重量单位。所以一立方的水,重量为1吨 1000kg=1吨 1000g=1kg 这是在常温常压下的换算,因为水的密度是会随着温度或者气压的变化而变化的。

18813718612:一立方米的水等于多少升?
微堂答:1立方米等于1000升。这种说法是正确的,因为立方米和升都是体积单位,且1立方米定义为体积为1米的立方,而1米=100厘米=100毫米。因此,1立方米=100毫米x100毫米x100毫米=1000000立方毫米。由于1立方毫米等于1毫升,所以1立方米等于1000000毫升,进而等于1000升。

18813718612:立方米和吨的换算是怎样的?
微堂答:=100000千克=100吨。又例如,已知水的质量为1吨,那么水的体积=1吨÷1000千克/立方米 =1000千克÷1000千克/立方米=1立方米。吨 (1) 质量单位,公制一吨等于1000公斤:~位。~公里(每吨货物运输一公里)。(2) 部分行业用吨标识罐体的体积:实则是1立方米的水质量大约为1吨。如1吨压缩空气...

18813718612:一立方等于多少方
微堂答:长方形是一个面,计算面积用平方,长方体是个立体图形,计算它的体积用立方。平方是指数是2的乘方,a的平方表示a×a,简写成a^2,也可写成a×a,4×4=16,8×8=64,平方符号为2即2的平方为4等于2×2=4。1方和1立方是一样的吗一样。1立方和1方基本上没有区别,都是表示体积单位立方米的...

18813718612:1立方米水等于多少吨
微堂答:在273.15 K(即0℃)时,一立方米的水的重量为一吨(1000千克)。立方米:体积计量单位,符号为m³。1立方米=1000立方分米;1立方米=1000000立方厘米。吨:质量单位之一。1吨为1000 公斤,1吨(t)=1000千克(kg)。

18813718612:1立方水等于多少吨
微堂答:一立方米纯水=1吨。纯水的密度是1,所以体积为1立方米的水,重量是1吨。此问题属于物理计算题。首先要知道一方水的含义,知道密度和重量的关系,知道密度和重量之间的转换规律。一方就是一立方米的简称,水的密度是1,所以体积为1立方米的水,重量是1吨。

(编辑:本站网友)
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