水真的不可压缩？如果将水一直压缩会发生什么？

水真的不可压缩？如果将水一直压缩会发生什么？  魅力科学君 2019-03-17 13:17:28
通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：


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。


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。


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。


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。


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！


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。

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小弟默默的路过贵宝地~~~