从万米深海里,装水后密封,捞上来还有巨大水压吗?

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从万米深海里,装水后密封,捞上来还有巨大水压吗?

这个话题容易的答案容易两极分化,因为我们所学习的知识告诉我们水是不可压缩的,因此在万米还是十万米深,水只是一种传递其本身压强的介质!但另一部分朋友则认为水的分子间隙会被压缩,因此仍然会存在巨大的压力!

马里亚纳海沟最深处达到了11034M,按10M一个大气压简单计算,将有超过1100个大气压,按道理来说在如此深的海底封装一瓶水,那么其到达海面后将承受1100个大气压的内压....将直接爆裂,会这样吗?

理由一、水不可压缩 原因也很简单是因为水分子的间隙临界尺寸范围极小,一旦小于这个尺寸分子间的相互斥力会大于其引力,压缩则就是跟斥力对抗!因此几乎难以被压缩!问题的关键来了,是难以被压缩,但仍然能压缩一点点,据估算在200个大气压下,水的体积将能缩小1%,当然这差不多已经是极限了,再加大压力效果不明显了!

因此这个条件下,水不可压缩是从宏观意义上来看的,但仍然能压缩一点点,因此有液压机也有水压机,但只有气动工具,气压机只能用来当千斤顶或者避震了哈,因为空气的压缩性相当于弹簧!

理由二、水里有杂质 比如溶解氧等,在万米深的水下溶解氧应该很低,但气体在高压环境下的压缩特性也将成为压力保持的一种手段!

浙大深海序列保压采样器

蛟龙号深海采用保存工具

从以上两个理由来看,尽管无法保持1100个大气压,但仍然是有压力的,而且压力还不小,因此深海保压采样的设备仍然需要高强度材料!


星辰大海路上的种花家


这是一个非常好玩的问题。

大家都知道液体的压力只与深度和密度有关,公式为:p=ρgh;p就是压强,g就是重力加速度,h就是深度。大约每下降10就增加一个大气压的压力,水深10000米就是1000个大气压。



这样的压力无疑是非常大的。水会被这种压力压缩吗?一般为了计算方便,会认为液体无法被压缩。但实际上是会有一点点压缩的,但这一点点压缩几乎不影响计算,所以被忽略了。

抵抗巨大压力的是泡利不相容原理,这个原理说的是:两个全同的费米子不能处于相同的量子态。而电子就是费米子。这就是为什么每一个原子轨道上都只能有固定数量电子数的原因。

图:氧原子示意图

泡利不相容原理提供的力非常的大,这就导致了在地球这种环境中无法对原子进行压缩,只有如同太阳这样的恒星在燃料耗尽后,其巨大质量引起的压力才能将电子压缩到最低能量级,这就是电子简并态。太阳就形成了白矮星。白矮星的密度非常大,一个太阳质量的白矮星大约只有地球大小。

图:一个太阳质量的白矮星与地球的比较

由于1000个大气压几乎对水没有任何影响。水没有发生变形,就没有储存到能量。所以,即使密封在一个牢固的盒子里,它也不会保存水压。就像你压缩一个巨大的弹簧,但由于你的力量太小,没能使弹簧产生形变,弹簧也就没能储存到弹力势能。

要怎么才能使水储存到压力呢?把水压缩到电子简并态,也就是白矮星状态。这是目前人类还不能办到的。即使能够压缩,水中的氢就会在这种巨大的压力下发生核聚变反应。知道核聚变反应意味着什么吗?看下图:
图:氢弹爆炸


讲科学堂


答:如果你在海底装满水,并密封在强度足够的容器内;那么打捞上来后,里面当然还是高压!比如深海潜水时的减压病,就是人体回到常压时,体内溶解的氮气突然降压,然后产生气泡导致气栓引起的。


深海压力

我们知道,随着大海深度的增加,压力也是不断增加的,而且深度和压强成正比,既p=ρgh;一个大气压等于1.01325×10^5Pa,相当于10.3米的水柱压力。

世界上最深的地方是马里亚纳海沟,有11034米,这里的水压高达1071个大气压(108.5兆帕),这是非常高的压力;要知道,对于超超临界的火电厂锅炉里面,也就只达到30多兆帕。


这么大的压力,是很难有容器能够承受的,如果我们在海底用密封的金属盒子,装满水之后带回海面,如果盒子不变形,那么内部的压力当然还是1000多个大气压,和液压装置里面的高压强没区别。

简单计算一下,如果我们的正方形盒子长宽高均是10cm,那么每个面将承受108吨的重量,相当于十多俩大客车的重量,压在一个0.01平方米的面积上,几乎没有任何常规物质能够保证不变形。

而人类制造的深海潜水器,可以下沉到1万米的海底,因为潜水器采用了多层承压设计,使得各层之间压强差缩小,就不会对内部造成损害,这也是深海鱼不会被压扁的原因。


减压病

而深海潜水常遇到的减压病,就是人体在潜水时,吸入的气体也是经过加压的,这些气体溶解在人体内部,以此平衡人体内外的压强。

当潜水完成后,如果立马游回海面,那么身体内部的气体(尤其是氮气),会因为突然减压在体内产生气泡,从而引起栓塞,严重的会导致减压性骨坏死,甚至危及生命。

对于每一个深度的潜水,都有一个免减压时间,超过免减压时间后就有可能造成减压病,需要在浮出水面时进行严格的减压操作;比如5米深时,大概有3小时的免减压时间;30米深时,只有几分钟的免减压时间。


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回答这个问题需要作几个假设,才能一步一步回答:

1. 容器材料的耐压性

一个敞开的容器放到深水处,虽然容器内和容器外液体的压强是相等的,但是两边的水同时对容器壁的压强却非常大,如果是玻璃容器,相当于同时对一块玻璃两侧施加非常大的压强,玻璃一定会碎裂。因此容器的材料必须有非常高的强度。

2. 容器密封后内部的水压

如果容器有足够的强度,水下密封以后,内部的水压的压强就是深水区的水压,压强非常大。

3. 密封拿到水上的容器的内部压力,取决于容器是不是刚性

如果容器是刚性材料,不会发生形变,拿到岸上,那么容器中的压力依然是深水中的高压。虽然水的可压缩性很小,但是就是因为这一点点体积的变化产生了巨大的压力。

如果容器材料是完全刚性的,又不够强度,那么拿到岸上容器就会碎裂。

假设容器是可以变形的,那就只需要一点点形变(体积增大)就可以释放水压。

总之,这个问题问得很好。

潜水艇和深海探测船下潜的深度是不一样的,后者因为体积小,制造小型的耐压容器更容易,所以下潜深度更深。


我是谁谁是我谁是谁2


这个问题其实是一个哲学问题。当然,也会有人把它看成是一个搞笑的问题。但是是不是把它看作一个搞笑的问题本身,就又是一个哲学问题。因为,我们团队决定用哲学的观点来分析这个问题。

从万米深海里装水,首先就是要明确装多少水的问题。如果您乘坐俄亥俄级潜艇下去了,或者是坐蛟龙下去的,只装了5ML的水,就像是平常打针那一小瓶的剂量,那么,你从万米深海把它带上来,是不会存在多大水压的。不仅没有水压,想洗把脸都不够,最多能作为白景琦“茶能明目”的用水,前提是他还得不往外弹水,全部都明目用喽。

如果装水的量是太平洋总面积18134.4万平方公里乘以1米,就装1米深的水,那也是18万立方公里的水,密封起来拿到陆地上来,你给他像酒瓶子那么放,最底下的水的水压还是非常之大的,足以把一个动物给压死。

回答这个问题,其实我们运用了哲学里面的辩证法观点,也就是普遍联系的观点,任何事物都处于普遍联系之中。整个世界是相互联系的统一整体。从深海取水问题,也不能孤立地去看问题,要分析宏观情况和微观情况,全面地看待问题。

回答到这里,可能有看官要笑了。但是,当初2个铁球同时落地实验时,是不是也有很多人在笑。最后呢,这个实验成为物理学的一个定律。回答这个问题,至少能够让高中生进一步明确自己学习过的水压的问题,有利于他们考取985名校。


军林天下


万米深海虽然压力巨大,但是从那里装出来的水捞上来后却没有什么压力了。

水的压力和深度有关,深度越深压力越大,其压力公式:

P=pgh

p是海水的密度,h是海水的深度,所以从这个公式可以得到每10米深水合一个大气压,那么1万米深的水,就是1000个大气压,即100兆帕。这么大的气压据说连坦克都可以压扁,但是压力虽然大,却无法压缩海水。海水分子之间的空隙已经无法再进行压缩,而原子之间更是不可能被压缩,除非是像太阳内核那样巨大的压力才有可能把原子都“压碎”挤在一起。



所以,即便我们从深海密封一部分海水出来,海水也没有什么压力。就像是我们从深海中捞出来一块石头,石头也不会爆炸一样,因为没压力。


科学探秘频道


肯定有巨大压力的,水虽然是被认为不易压缩的,但实际上水多少还是能被压缩一点点的,水的压力就是因为水被压缩了那么一点点,我们的市政自来水压力大概是0.4MPa,它的压力是被水泵强行压缩出来的,万米深的水压力大概100MPA,这里的压力是被它上面的水的重力压出来的,也是被压缩了的。在这个位置把水装到一个密闭容器里,再拿到岸上来,它的体积没有增大,被压缩的部分得不到释放,压力肯定还在的。氢气球拿在我们手里没事,但一旦我们松手,气球升到高空,它的体积会越来越大,一旦承受不了就会爆开,一个道理


王恒9949


不会有巨大压力。

根据公式,压力=压强*受力面积( F=PS)

根据伯努利方程,不可压缩流体的总压等于静压与动压之和。

虽然水从深海捞出,但是水的体积基本上是不变的,他在深海压力大,是因为自己身上的有很深的水的重力叠加在一起,一旦拿出水面,水的压力只有气压和自身重量之差。

由于水基本上可以认为是不可压缩的流体,密封后基本上可以算是静止的,也不存在各种应力,也没有弹性势能,所以水拿出来就不会有巨大压力,唯一一点就看溶解在水中的气体有多少,如果没有多少气体,基本上就没有其他多余的压力。

与之不同的是如果是深海中的可燃冰,拿出水面,他倒是可以释放巨大的压力。

而深海里面的鱼类一旦快速拿出水面,一般都会因为溶解在体内的空气膨胀而导致爆裂。


龙游信陵


你好好看看初中物理,水压是p=ρgh,F=ps在万米深的水里压力大是因为压强大,作用在一定面积上的压力才大,你把水装在容器中就相当于隔绝了水的压力,这时水的压力只跟容器的高度有关,也就是h是容器的高度。就算你不从万米水中拿出,这时候容器里的压力也不大,没拿出来时容器的外壳压力还是万米以下的压力,因为里面水的密度比水面的水的密度大能承受的压力也大,所以容器不会压坏,也就是内外压力是一样的,而这个压力不是里面的水产生的,而是外面的水产生的,里面的水有个相互作用的力而且大小相等,等拿出水面外界的压力减小了,里面的压力自然就是容器中水的压力,不再是万米的压力。从分子间隙的角度来说万米以下时水分子间隙小一些,到水面时间隙大一些。


独独客


哎呀,力取决水体最终形变情况(对于液体一般就是体积变化情况V),具体来说总体三种情况。如果你的容器是刚体(无弹性),那么当你在10000处水中密封完成后水压就没了,海水压力由刚体承受,将刚体由牵引绳(假设有这根绳)提出的过程,刚体收到的水压递减只至外部压力降低至当地大气压。如果你的容器是具有弹性的且在1万米水压下无塑性应变,那么在1万米处完全封闭后(内部水充满),容器外部收到1万米水压发生形变,容器压力部分传递到内部水体,水体收到一定压力,当容器逐渐被提出水面,容器外部压力逐渐递减,形状恢复,从而内部水体压力逐渐递减,直至容器外部压力恢复到大气压,内部充满的水体作为一个整体仅仅收到重力和外部传递进来的气压(除去容器作为结构承担的部分)。如果你的容器在1万米水压下发生不可恢复的塑性应变,那么当提出水面后,容器最终无法恢复的形变造成的水体收到挤压,水体作为整体还收到一部分的压力,如果极端情况容器在1万米处发生的塑性形变完全没有回复,除去容器作为结构承担的部分压力,其余绝大部分在1万米处传递给水体的压力会继续保持在水体上。


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