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[!--downpath--]水可能是由大量水分子通過構(gòu)象組成的物質(zhì)。 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?yàn)樗肿又g存在著強(qiáng)大的作用力。 換句話說,如果我們對(duì)水施加足夠的壓力,水分子可能會(huì)靠得更近,從宏觀上看,水的體積被壓縮了。
事實(shí)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(qiáng)大的壓力(約1100個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)壓縮了約4.74%(注:與1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相比到下面的海水)。 那么為什么我們通常認(rèn)為水是不可壓縮的呢? 答案可能很簡(jiǎn)單,就是水分子之間的作用力太強(qiáng)了。 以我們現(xiàn)在人類的力量,想要制造出能夠有效壓縮水的壓力,簡(jiǎn)直是很難。
此外,水分子的內(nèi)部并不致密。 水分子的分子式為H2O,意思是每個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子通過共價(jià)鍵結(jié)合而成。 它們之間也有一個(gè)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(xué)家告訴我們,原子內(nèi)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(huì)發(fā)生什么情況呢?
在這種情況下,水的體積已經(jīng)縮小了整整100倍,如此巨大的壓縮幅度已經(jīng)超過了水分子之間的寬度,也就是說水分子之間的官能團(tuán)會(huì)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(duì)水做功。 從能量的角度來說,就是將外部能量轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)部能量,而內(nèi)部能量與溫度密切相關(guān)。 一般來說,物體的內(nèi)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(huì)轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)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(huì)急劇上升,上升到多高呢? 雖然我們可以舉個(gè)例子——太陽,因?yàn)樘柕馁|(zhì)量巨大,其核心的物質(zhì)會(huì)在太陽自身的引力作用下被高度壓縮,同時(shí)形成極高的濕度。 數(shù)據(jù)顯示,太陽核心溫度高達(dá)1500萬攝氏度,這里的物質(zhì)密度約為每立方分米150克。
經(jīng)過簡(jiǎn)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(shí),物質(zhì)密度可以達(dá)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(zhì)密度相差不大。 可見,100立方米的水壓縮成1立方米時(shí),溫度會(huì)高的離譜。
它只需要幾千攝氏度的溫度,水分子內(nèi)部的氫原子和氧原子的共價(jià)鍵就會(huì)斷裂,隨著溫度的進(jìn)一步升高,原子內(nèi)部的電子就會(huì)脫離水分子的禁閉。原子核由于獲得足夠的能量,物質(zhì)將 狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體。 因此可以說,在這些情況下,物質(zhì)不再是水,而是大量的血漿。
但這還沒有結(jié)束。 眾所周知,在太陽內(nèi)部,氫的核聚變反應(yīng)仍在進(jìn)行。 簡(jiǎn)單來說,就是密度極高的氫原子核在低溫環(huán)境下聚變成氦原子核。 巨大的損失和向外釋放能量。 需要強(qiáng)調(diào)的是,太陽核心的溫度和物質(zhì)密度并不是核聚變反應(yīng)的最低要求。 事實(shí)上,一個(gè)天體只需要有太陽質(zhì)量的8%,自身的引力就可以在核心引發(fā)核聚變,進(jìn)而演化成核聚變反應(yīng)。 恒星(紅矮星)。
顯然,質(zhì)量只有太陽8%的恒星,其引力會(huì)比太陽低很多,相應(yīng)的它的核心溫度和物質(zhì)密度也會(huì)比太陽小很多,可能達(dá)不到我們預(yù)期的水平。 100立方米的水壓縮成1立方米的環(huán)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(jié)果就是這個(gè)水會(huì)被壓縮成一大堆等離子體,同時(shí)這種物質(zhì)還可能發(fā)生核聚變反應(yīng),并成為一個(gè)特殊的微型“明星”。