水能否被压缩?若执意压缩水的体积,会引来什么后果?

摘要:北京时间20191214关于【水能否被压缩?若执意压缩水的体积,会引来什么后果?】的具体情况和说明,让www.081012.cn新闻频道以图文形式为您慢慢道来。

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水是什么?当看到这个问题,不同人心中或有不同想法。有人将水看作无色无味的液体,有人将它看作生命饮料,还有人将它看作天然药物。对于水的作用和外形,相信大家很熟悉,但是,大家是否知道水能否被压缩?

这个问题的答案很简单,能被压缩或者不能被压缩。有人认为事物能被压缩的前提是有间隙,而水分子之间应该存在间隙。因此,水应能被压缩。但是,也有人认为,水是液态而非固态,压缩的承受者应是固态,液态物质应该无法被压缩。以水为例,压缩意味着减少体积,具体表现为其所占据的空间减少。而一般情况下,若要减少水所占据的空间,我们所采取的方法通常是倒掉一部分水而非用外物来挤压水。而且,即便对水施予外力,水亦是通过溢出方式来减小体积。从表面上来看,水并没有被真正压缩。

那么,实际上,水是否能被压缩?这个看起来简单易解的问题曾让科学家百思不解,为解开这一问题,科学家做了许多努力与尝试。上中学时,物理老师在讲解液压系统时或许会告诉大家水不会被压缩。但其实,水可以被压缩。

众所周知,水的化学式为H2O。从微观角度来看,水由两个氢原子和一个氧原子组成。从宏观角度来看,水主要以三种形式存在,分别是固态、液态和气态。

总结来说,分子内的原子间存在间隙,分子与分子间也存在间隙。而水之所以能呈现出不同状态,与分子间距有紧密连接。分子间距越小,水的外部形态越稳定;反之,同理。

说到这,相信大家很容易理解水为何能被压缩,其中一点原因便是原子间与分子间都存在间隙。不过,压缩水分子虽理论可行,但从实践角度来看,想要压缩水分子非常困难,压力需达到很大值。所以,生活中,当想减少水的体积,人们通常采取倒掉部分水的方法而不会选取复杂的压缩方法。

另外,除微粒间隙能被压缩,微粒本身其实也可被压缩。形象地说,若将分子比喻成足球场,原子则好比是兵乓球。虽然原子体积很小,但它的压缩空间并不小。科学家研究发现,原子内部的原子核和电子币原子小得多,我们可将原子近似看作空心。所以,从微观角度来看,原子体积也能被进一步压缩。不过,压缩原子的操作难度不会低于缩小微粒间隙操作难度。

综合多年的实验数据及实践经验来看,要想压缩水,需对它施加1万到10万不等的大气压,这一要求是日常生活中难以满足的。正因为人们难以将周围压力提升至1GPa或以上,我们才能放心地使用液压技术。否则,若能轻易将压力提至1GPa,人们的生活将会发生诸多变化。

虽然在日常生活环境中难压缩水,但这难不倒聪慧的科学家。在实验中,将压力提升至1GPa并不困难,采用金刚石顶砧技术即可。在金刚石顶砧的帮助下,周围压力能增加至几十GPa,在如此环境下,压缩水是可以实现的。看到这,你明白了吗?你有什么想法与感受?


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