免費下載!
[!--downpath--]水可能是由大量水分子通過構象組成的物質。 需要注意的是,這種水分子并不是靠得很近,它們之間的距離是無法壓縮的,因為水分子之間存在著強大的作用力。 換句話說,如果我們對水施加足夠的壓力,水分子可能會靠得更近,從宏觀上看,水的體積被壓縮了。
事實上,在月球上已知最深的海溝馬里亞納海溝的頂部,海水體積被強大的壓力(約1100個標準大氣壓)壓縮了約4.74%(注:與1個標準大氣壓相比到下面的海水)。 那么為什么我們通常認為水是不可壓縮的呢? 答案可能很簡單,就是水分子之間的作用力太強了。 以我們現在人類的力量,想要制造出能夠有效壓縮水的壓力,簡直是很難。
此外,水分子的內部并不致密。 水分子的分子式為H2O,意思是每個水分子是由兩個氫原子和一個氧原子通過共價鍵結合而成。 它們之間也有一個寬度。 而且這種原子是由原子核和電子組成的,它們之間還有很大的空隙,空到什么程度呢? 科學家告訴我們,原子內部 99.9999% 以上是空的。
由此可見,只要壓力足夠大,水就可以得到極大的壓縮,那么問題來了,如果將100立方米的水壓縮成1立方米,會發生什么情況呢?
在這種情況下,水的體積已經縮小了整整100倍,如此巨大的壓縮幅度已經超過了水分子之間的寬度,也就是說水分子之間的官能團會被打斷,那么我們是否得到了呢?一堆“松散”的水分子? 答案是否定的。
如果我們想壓縮水,就必須對水做功。 從能量的角度來說,就是將外部能量轉化為水的內部能量,而內部能量與溫度密切相關。 一般來說,物體的內能越高,溫度越高。 顯然,如果我們要將100立方米的水壓縮成1立方米,就必須有巨大的能量輸入,它們都會轉化為水的內能(不考慮能量損失)。
那么可以說,如果水被壓縮到這些程度,它的濕度會急劇上升,上升到多高呢? 雖然我們可以舉個例子——太陽,因為太陽的質量巨大,其核心的物質會在太陽自身的引力作用下被高度壓縮,同時形成極高的濕度。 數據顯示,太陽核心溫度高達1500萬攝氏度,這里的物質密度約為每立方分米150克。
經過簡單的估算,我們可以得出,100立方米的水被壓縮成1立方米時,物質密度可以達到100克每立方分米水的密度是多少克立方米水的密度是多少克立方米,與太陽核心的物質密度相差不大。 可見,100立方米的水壓縮成1立方米時,溫度會高的離譜。
它只需要幾千攝氏度的溫度,水分子內部的氫原子和氧原子的共價鍵就會斷裂,隨著溫度的進一步升高,原子內部的電子就會脫離水分子的禁閉。原子核由于獲得足夠的能量,物質將 狀態轉變為等離子體。 因此可以說,在這些情況下,物質不再是水,而是大量的血漿。
但這還沒有結束。 眾所周知,在太陽內部,氫的核聚變反應仍在進行。 簡單來說,就是密度極高的氫原子核在低溫環境下聚變成氦原子核。 巨大的損失和向外釋放能量。 需要強調的是,太陽核心的溫度和物質密度并不是核聚變反應的最低要求。 事實上,一個天體只需要有太陽質量的8%,自身的引力就可以在核心引發核聚變,進而演化成核聚變反應。 恒星(紅矮星)。
顯然,質量只有太陽8%的恒星,其引力會比太陽低很多,相應的它的核心溫度和物質密度也會比太陽小很多,可能達不到我們預期的水平。 100立方米的水壓縮成1立方米的環境。 由此我們可以推斷,如果我們把100立方米的水壓縮成1立方米,結果就是這個水會被壓縮成一大堆等離子體,同時這種物質還可能發生核聚變反應,并成為一個特殊的微型“明星”。