A. 水的壓縮方程
假定水近似地符合彈性變形,依虎克定律,有
地下水動力學(第五版)
或
地下水動力學(第五版)
式中:p為壓強;V為水的體積;β為水的體積彈性壓縮/膨脹系數。因為V隨p的增大而減小,即 ,而β規定為正值,所以上兩式右側有一負號。
β的倒數稱為體積彈性模量E,E值愈大,愈不易變形。β與E值也隨溫度而變化,但變化不大,一般可視為常數。β的單位是l/MPa,E的單位是MPa。當改變1個大氣壓時,水的體積只改變大約0.046‰。
對方程(2-2-3)式進行積分
地下水動力學(第五版)
依照馬克勞林級數
地下水動力學(第五版)
故有
地下水動力學(第五版)
考慮到β值很小,在壓強變化不大的條件下,上式可近似取前兩項,因此(2-2-4)式可改寫為
地下水動力學(第五版)
或
地下水動力學(第五版)
該式就是水的壓縮狀態方程,它表徵V與p間的關系。
水壓p的變化引起水體積V的變化,但水的質量m是不變的。由m=ρV的關系可知:若體積V增大,則密度ρ相應減小;反之,若體積V減小,則ρ增大。因此,由方程(2-2-3)式
也可引出ρ與p的關系。由於 ,有
地下水動力學(第五版)
將此關系代入方程(2-2-3)式,得
地下水動力學(第五版)
即
地下水動力學(第五版)
B. 水可以被壓縮嗎壓縮水會發生什麼
生活中很多物質都可以壓縮,只要它們分子間存在間隙,能壓縮多少得看間隙的大小。水也是可以被壓縮的,當受200大氣壓作用時,水體積可以縮小1%左右。由於壓力值很大而水體積縮小得很小,所以一般情況下可以看成水是不可以壓縮的。產生這種結果的原因是水分子間的間隙在臨界尺寸范圍,如果要壓縮而減小分子間的距離,分子間就會產生較大的斥力,所以很難壓縮。
如果我們一直壓縮水能達到足夠的力的話。那麼水分子中的電子就更靠近了原子核。如果再用更強的壓力去壓縮水,原子核會把水分子中的電子踢出去,水就成了白矮星那樣狀態的物。當壓力再進一步增大,那麼水就壓縮成中子星那樣的物質,密度可以達到10的8次方噸每立方厘米。當壓力再進一步增大,那麼壓縮成中子星那樣的物質就被壓縮成了沒有體積的黑洞,密度就變成了無限大。
C. 水能壓縮嗎
壓縮餅干相信大家都吃過,壓縮空氣可能大家也都是司空見慣吧!那麼水可以被壓縮嗎?
但是如果一直增大壓強,把氫分子中的分子鍵破壞掉的話,就會形成一個個原子,然後環境的壓力再增大的話,那麼分解出來的原子就會靠攏在一起引發核聚變反應,理論上來說持續的再增大壓強,最終的結果就會製造出一個黑洞。
D. 水能壓縮嗎,若能,在極限壓縮後會是什麼樣子
水能壓縮,准確說任何物質都能壓縮。任何分子之間都有空隙,所以理論上要壓縮任何物體都是有可能的。但實際上就目前的科學技術水壓縮是很難以實現的,所以水的壓縮樣子沒人見過。
水的壓縮性:水的體積隨壓強增大而減小的性質。水的壓縮性的大小可用體積壓縮系數表示,體積壓縮系數=-dV/V/dP,式中,V、dV、dp分別是水的體積、體積的增加量以及壓強增加量。
體積壓縮系數的物理意義是水體積的相對壓縮值與水壓強增值之比。由於體積隨壓強的增大而減小,所以體積壓縮系數越大,說明水的壓縮性越大。也可以讓體積壓縮系數等於水密度的相對增加值與水壓強增值之比。
(4)水壓縮後有彈性擴展閱讀:
壓縮系數的倒數稱為體積彈性系數(k),液體的種類不同,其壓縮系數和體積彈性系數值也不同。同一種液體的壓縮系數和體積彈性系數也隨溫度和壓強而變化,但變化不大,一般可看作為常數。水的k值一般採用20.6×10 牛頓/平方米。