A. 水的压缩方程
假定水近似地符合弹性变形,依虎克定律,有
地下水动力学(第五版)
或
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式中:p为压强;V为水的体积;β为水的体积弹性压缩/膨胀系数。因为V随p的增大而减小,即 ,而β规定为正值,所以上两式右侧有一负号。
β的倒数称为体积弹性模量E,E值愈大,愈不易变形。β与E值也随温度而变化,但变化不大,一般可视为常数。β的单位是l/MPa,E的单位是MPa。当改变1个大气压时,水的体积只改变大约0.046‰。
对方程(2-2-3)式进行积分
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依照马克劳林级数
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故有
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考虑到β值很小,在压强变化不大的条件下,上式可近似取前两项,因此(2-2-4)式可改写为
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或
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该式就是水的压缩状态方程,它表征V与p间的关系。
水压p的变化引起水体积V的变化,但水的质量m是不变的。由m=ρV的关系可知:若体积V增大,则密度ρ相应减小;反之,若体积V减小,则ρ增大。因此,由方程(2-2-3)式
也可引出ρ与p的关系。由于 ,有
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将此关系代入方程(2-2-3)式,得
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即
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B. 水可以被压缩吗压缩水会发生什么
生活中很多物质都可以压缩,只要它们分子间存在间隙,能压缩多少得看间隙的大小。水也是可以被压缩的,当受200大气压作用时,水体积可以缩小1%左右。由于压力值很大而水体积缩小得很小,所以一般情况下可以看成水是不可以压缩的。产生这种结果的原因是水分子间的间隙在临界尺寸范围,如果要压缩而减小分子间的距离,分子间就会产生较大的斥力,所以很难压缩。
如果我们一直压缩水能达到足够的力的话。那么水分子中的电子就更靠近了原子核。如果再用更强的压力去压缩水,原子核会把水分子中的电子踢出去,水就成了白矮星那样状态的物。当压力再进一步增大,那么水就压缩成中子星那样的物质,密度可以达到10的8次方吨每立方厘米。当压力再进一步增大,那么压缩成中子星那样的物质就被压缩成了没有体积的黑洞,密度就变成了无限大。
C. 水能压缩吗
压缩饼干相信大家都吃过,压缩空气可能大家也都是司空见惯吧!那么水可以被压缩吗?
但是如果一直增大压强,把氢分子中的分子键破坏掉的话,就会形成一个个原子,然后环境的压力再增大的话,那么分解出来的原子就会靠拢在一起引发核聚变反应,理论上来说持续的再增大压强,最终的结果就会制造出一个黑洞。
D. 水能压缩吗,若能,在极限压缩后会是什么样子
水能压缩,准确说任何物质都能压缩。任何分子之间都有空隙,所以理论上要压缩任何物体都是有可能的。但实际上就目前的科学技术水压缩是很难以实现的,所以水的压缩样子没人见过。
水的压缩性:水的体积随压强增大而减小的性质。水的压缩性的大小可用体积压缩系数表示,体积压缩系数=-dV/V/dP,式中,V、dV、dp分别是水的体积、体积的增加量以及压强增加量。
体积压缩系数的物理意义是水体积的相对压缩值与水压强增值之比。由于体积随压强的增大而减小,所以体积压缩系数越大,说明水的压缩性越大。也可以让体积压缩系数等于水密度的相对增加值与水压强增值之比。
(4)水压缩后有弹性扩展阅读:
压缩系数的倒数称为体积弹性系数(k),液体的种类不同,其压缩系数和体积弹性系数值也不同。同一种液体的压缩系数和体积弹性系数也随温度和压强而变化,但变化不大,一般可看作为常数。水的k值一般采用20.6×10 牛顿/平方米。