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水能被压缩吗？

相信很多朋友都是老司机了，车辆进水后千万不要点火发动，因为气缸内可能会进水，曲轴会通过连杆推动活塞压缩进入气缸内的水，但水是不可压缩的，因此气缸、活塞、连杆和曲轴肯定有一个会损坏，一般是连杆居多！

连杆断裂，敲破缸体，轻则发动机大修，重则报废！这就是试图压缩水的后果，但世界万物都不是那么绝对，如果施加以无穷大的压力，从理论层面上来看水是否真的可以被压缩？

从水分子结构层面上来看，水的可压缩程度

空气是我们最常见的可压缩物质，比如空压机就是干这个用的，当然我们还能看到二氧化碳气罐，也能看到氧气罐甚至煤气罐，空气能被压缩是因为分子间隙非常大，比如氧气在室温下分子间距大约为3纳米，而氧分子的直径大约为0.3纳米，从理论上来看，如果将氧气压缩到分子挨个排列的话，大约可以压缩1000倍，也就是1000个大气压，当然这个基本不太可能，一般的氧气瓶大气压也就150个左右！

跟气体相比，液体和固体的分子间距就小多了，但并不是说没有，它仍然具有一定的间隙。

相对而言固体分子的间隙比液体分子之间的间距要小一些，但对于我们一般的压缩而言，液体和固体都是不属于可压缩的物质，但由于液体的流动性，因此我们会用液体中的水或者油类用作传递力的介质，比如万吨水压机或者油压机。

水有一种奇怪的特性，即温度高和温度低水的体积都会膨胀，只有在3.98℃时的体积是最小的！这是水分子的氢键在其作用，结冰后分子之间的连接会形成规则的六边形结构，因此体积反而会变大！而水分子之间的连接不能形成共价化学键，因此水分子的分子间距会远大于水分子原子间化学键的距离，这个距离我们在分子级别上压缩水的机会！

但我们一般意义上的压缩都不会大幅减小水的体积，因为这需要极大的压力，比如在100MPa的压力下水的体积才会减少4%，也就是1000个大气压左右，比如在马里亚纳海沟底部的压力大约就是1100个大气压，因此在这个深度的水密度要比海平面上的海水大约要高4%左右！

从原子的角度来看看水的可压缩程度

不存在水原子，因为到了原子这个层面，水分子式H2O都会被解离，事实上也很简单，因为压缩会伴随着超高温出现，当温度升高到2000-3000℃时，这个能量超过了水分子结合的键能，因此水被解离成了氢和氧！

有朋友认为继续压缩，氢原子的电子会被压入原子核与与质子中和成中子，其实这个结果最终确实会发生，但事实上会先经历另一个过程，因为继续压缩下的超高温会导致氢原子的电子会游离，而原子核靠的比较近，形成一种金属氢的怪异物质，因为存在自由电子，它是会导电的！

假如压力继续增大，原子核靠的更近，假如这种氢是轻水，即解离后是H2（氕），那么在伽莫夫因子条件下，它们将在一定概率下穿越库仑斥力壁垒结合在一起，这就是氕的质子链反应第一步！

1H+1H→2D+e(+)+v，ΔE=1.442MeV，Q(v)=0.265MeV ；

上述就是氕氕的聚变反应！

如果这种水中含有重水，那么解离后的氢原子就是D2，也就是氘，请勿小看这个氘，因为它的存在会让聚变的条件更容易发生！而且产生的能量会更大！

2D+1H→3He+γ，ΔE=5.494MeV；

氘有一个中子和一个质子，它与氧结合会形成重水，在自然界中的比例小于万分之二！

如果继续施压这些物质会继续反应，氦三结合会形成氦四，而氦四后的反应顺序则为：

氦-4 → 铍-8 → 碳-12 → 氧-16 → 氖-20 → 镁-24 → 硅–28 → 硫–32 → 氩–36 → 钙–40 → 钛–44 → 铬–48 → 铁–52 → 镍–56

只要无限施加压力，这就是物质转变的过程，最终这个无限压缩的水将会变成铁，因为镍-56会衰变回铁，铁以后再无限压缩，那么它将进入另一个阶段！

从原子核层面看压缩

到了铁之后的压缩就像超新星爆发的恒星铁核坍缩一样，唯一不同的是这是压缩而不是超新星爆发，但坍缩过程几乎一样。继续压缩出现的变化：

电子会被压缩到原子核周围，形成电子简并态物质

这是电子简并力提供的一种支撑力，它并不属于四大作用力，而是费米子不能处于同一个能级，它会阻止继续压缩而成为电子兼并态物质。

电子会被压入原子核，与质子中和成中子，形成中子简并态物质。

继续施压会形成夸克简并态，直至夸克简并态也也无法支撑最终坍缩成没有直径的黑洞

以上是对水无限施压的一系列后果，这个过程从水开始，会历经各种元素到铁，然后成为电子简并态物质，中子简并态，夸克简并态最终成为黑洞，可能宇宙中每天都在发生这样的过程，但地球上是不可能达到这个条件的，因此我们只能从科学角度上做个分析！

星辰大海路上的种花家

其实可以，不过需要特定情况，而且效果不明显。

H2O的分子结构非常稳定，而且它是液体状态的。但是只是把它放在压力之下，水将像其他任何东西一样压缩。

我网上查到给出的水的体积模量为2.2×10 ^ 9帕斯卡，或约20,000个大气压。如果你达到1％的压力，你会得到大约1％的压缩率。

如果我们想要200个大气压（将水压缩 1％），我们需要大约2000米的水。例如海洋里有很多地方是深沟，如马里亚纳海沟底部的水被压缩约5％。

如果你想要压缩到固态，也是可以，不过这个就不是人类可以做到了。

网上有为学者给出答案：

需要在零摄氏度以上或者室温下几乎十倍的压力下将压力提高到1GPa，10千巴，150,000磅/平方英寸。你形成一个称为冰6的结晶相！

看得懂的看吧！

黑喵

答：当然是可以的，不过也存在极限，超过一定压力后分子结构将被破坏，就不能称作“水”了。

影响物质形态的，除了压力之外还有温度，对于日常可见的宏观物质，无论处于什么形态，只要我们对其施加压力，都是可以把物质进行压缩的。

因为物质的微观结构还存在很多间隙，比如分子间的间隙、化学键的长度、原子核与核外电子间的间隙等等。

处于液态的水，我们不断施加压力，如果根据水的三相图中蓝线趋势变化，分析会出现如下情景：

（1）液态水分子间的平均距离缩小，水的密度增加，内部压力急剧上升；

（2）由于压缩对水做功，所以水的温度会升高，这时我们使用外部设备对其降温，并在100个大气压处（100kpa，0℃），使液态水凝固成冰；

（3）继续增加压力至3445个大气压，同时温度降低至-100℃，固态冰的水分子空间结构发生变化，形成高压冰，分子间距继续缩小；

（4）继续增加压力至6200倍、2.1亿倍和62亿倍大气压，高压冰到达六方晶系，水分子间隙越来越小，密度继续增加；此时，水分子结构能承受的压力，即将到达极限；

（5）继续增加压力，水分子将被“压碎”，氢原子和氧原子变成游离态，核外电子也将逃离成为自由电子；

（6）无限增加压力，原子结构被破坏，最后只剩基本粒子，甚至被压缩成奇点体积无限小的黑洞。

好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！

艾伯史密斯

用注射器吸取一部分水，封住封口后去压缩里面的水，很难察觉出里面水的体积会有变化。任何物体其实都可以被压缩，水也不例外，日常生活中没有察觉出水被压缩是因为施加的压力还不够大，不能被人明显的察觉出变化。如果将100升的水放到了太平洋马里亚纳海沟11000米的深处，水的体积会被压缩到大约96升。

把一滴墨水滴到一杯水中，墨水会很快扩散到整杯水中。能够扩散到水中，说明水分子之间存在着空隙。压缩水时，水分子之间的空隙就会变小。

两个水分子相互靠近的时候，两个分子的外层电子间的排斥力就会增强，会阻碍分子的靠近。压缩水时，这种排斥力会成为阻碍水被压缩的最主要力量。水被压缩了，也就意味着水分子中的电子更靠近了原子核。

如果有更强大的压力去压缩水，水分子中的电子会被推出原子核，水就会成为白矮星状态的物质。地球上还没有这样大的压力，太阳内部的压力可以达到这么大。这种情况下水就会被压缩到每立方厘米数吨的质量。

如果压力进一步增大，还会将水压缩成中子星那样的物质，密度可以达到十的8次方吨每立方厘米。

压力还可以进一步增大，进一步增大压力时中子星那样的物质就会被压缩成没有体积的黑洞，此时密度达到了无穷大。

对水不断的压缩，水会经历以上的过程。对其他的原子、分子进行压缩，也会经历同样的过程。宇宙中的白矮星、中子星等就是抵挡不了重力的塌缩形成的致密产物。

刁博

这么说吧，这个世界就不存在不可压缩的物体，任何物体都是可压缩的，只是体积压缩比不同。

因此，水当然也可以被压缩。将一定质量的水进行压缩时，只要压力足够大，水的体积也会缩小。如果水不能压缩，那么水就不会存在热胀冷缩现象了。当然水在0~4摄氏度时还会存在反常膨胀。

为什么水不易压缩？

水不易压缩，这取决于水的分子特性。大家可能都知道，当水结冰时，会发生反常膨胀，体积不减反增。

实验表明水在3.98摄氏度时，密度最大，为1.0x10^3千克每立方米。水从4摄氏度降到0摄氏度时，体积会增大，密度会缩小。水在0℃时，密度为0.99×10³ kg/m3；而冰在0℃时，密度为0.91×10³ kg/m3。冰之所以能够浮在水面上，就是因为冰的密度比水小。

水分子是极性分子，当水结冰时，水分子就会成为结晶状态，在这种状态下水分子间的距离会增大，体积也会增大，这也是为什么大家说水不可压缩。水分子之间存在分子斥力（本质上是电磁力），当水分子之间太靠近时，斥力反而会增大，正是水分子之间存在的这种斥力支撑着外界的压力，导致水不易被压缩。

实际上，在不改变水的化学结构时，水还是存在一定的压缩比率的。

要想压缩水需要极大的压力。马里亚纳海沟是地球上最深的地方，深度达11,000米，这里的海水压力相当于大约1100个大气压，即使在这样的环境下水仍然是液态的，温度大约在2摄氏度左右。在这种环境下，水的体积大约被压缩了4%。

只要压力足够大，没有什么物体是不能被压缩的

众所周知，物质都是由分子、原子构成的。当压力足够大，不仅分子结构会被破坏，连原子结构也会被破坏。

科学研究表明，当压强达到10^28倍大气压时，原子的结构会被破坏，核外电子会被压至原子核内，与核内质子结合形成中子，形成中子态物质。这样强的压力也只有在中子星上才存在。处于这种状态下的物质密度极大，每立方厘厘米质量可达上亿吨。

结语

正是因为水拥有不易压缩的特性，人类才利用它制作水压机，用来锻造钢铁。

科学探索菌

“水到底能被压缩吗？”这个问题看起来好像并不是一个很难回答的问题，但实际上科学家也为此做了很多尝试。如果是在初高中课堂上，老师在讲到液压系统的时候，大概率时会说：水无法被压缩。事实真的就是如此吗？

今天，我就来和你好好聊一聊。

水的结构

我们都知道，水的化学式是：H2O。一个水分子当中包含着两个氢原子和一个氧原子，具体的构成方式就像下图这样。

而水其实就是水分子构成的化合物。我们都知道物质一般有三态：气态、固态、液态。

构成液态水和固态水的水分子之间存在着氢键。因此，我们这里要搞清楚一个问题，那就是水分子并不是一个紧挨着一个的

液态水、固态水和水蒸气说白了就是，构成它们的水分子之间间距是不同的。

以上就是水的结构大致情况。那这和“压缩水”有什么关系呢？

有空间可以压缩么？

• 压缩水分子的间距

我们都知道，压缩其实就是让总体的体积缩小，这是从宏观的角度来看的。如果从微观视角来看，那就是分子间距的缩小。由于水分子并不是一个挨着一个的，因此，分子间距是可以被压缩的，不过，前提是外界的压力最够大。

• 压缩原子的空间

除了分子间的空间可以被压缩，实际上，原子也是可以被压缩的。具体来说是这样的，我们上初高中时，老师常常会给我们展示一副类似于下图一样的原子结构图。

然而，这样的图并不准确，原子的原子核其实远比我们想象中的要小得多，如果我们把原子的大小看成一个足球场那么大，那原子核大概只有一只蚂蚁那么大。而电子实际上要远比原子核还要小，而电子在原子核外也不是做圆周运动的，实际上是呈现一种概率云的形式。我们不知道任意时刻，电子的具体位置信息，只知道它出现某个位置的概率有多高。

所以，原子的结构图更类似于下面这样。

正因为原子核和电子足够的小，所以，原子看起来更像是空心的，有大量的空间是可以被压缩的。

所以，对于“水”来说，我们可以压缩分子的间距，也可以压缩氢原子和氧原子本身。

压缩水

根据现有的理论，我们知道如果要压缩水，至少需要1万~10万个大气压，大概就是1GPa~10GPa。这确实是一个极其难做到的条件，在日常生活当中是不可能达到这么大的压力的，因此，我们才可以毫无顾虑地使用液压技术。

虽然日常生活中很难，但是在实验室当中要实现这个压力也不是不可能的。具体来说就是利用金刚石对顶砧压水。

在实验室当中，金刚石顶砧甚至可以做到几十个GPa，而压缩水的要求是1GPa~10GPa，所以，这在实验室当中是完全做得到的。事实上，科学家也确实实现了这个操作，他们通过显微镜来观测实验，他们发现“压缩水”的过程当中，水会出现类似于结冰的状态，如果减小压力，水就会恢复到原来的状态。

而利用金刚石顶砧来实现“压缩水”的本质其实就是通过外界的巨大压强来破坏水分子之间的氢键，压缩水分子之间的间距。

金属水

如果还能够对水继续加压，那会如何呢？

如果压力达到1TPa（10^7个大气压），这时，水就会变成金属态。实验室确实做不到再增加更大的压力，不过，在宇宙中确实存在这许多极其高压的条件。比如：木星。木星的内部就存在这金属氢。

具体的原理其实是这样的，木星拥有巨大的压力，这就使得氢原子的电子摆脱了束缚，开始可以自由移动，也就显现出来了导电的特性。

中子星&黑洞

上文讲的这两种情况，一个是在分子层面，一个是在原子核外的层面。就如同之前所说的，原子几乎是空的，因此，理论上还可以继续往下压。同样的，这个压力在实验室里确实做不到，而宇宙当中是存在的。

如果压力继续增加，这个时候，电子会出现一种抵抗外界的“力”，这其实是一种量子效应，被我们称为电子简并压。

具体来说是这样的，在微观世界当中有个规则叫做泡利不相容原理。这个规则就要求电子在原子核外的排布的状态是不能一摸一样的，大家都得好好地排好队。而外界压力巨大时，就会迫使电子不好套路来地往最低能量状态去，但是由于泡利不相容原理的存在，所以，电子就会产生一种抵抗外界的压力。

当然，如果压力足够大，这时候电子就会扛不住，于是，就会被压入到原子核内，电子和原子核内的质子发生反应，生成中子和中微子。我们都知道，原子序数和质子数有关，质子数如果发生变化，元素种类都会发生改变。所以，这个时候的水就不再是水了，而是中子态，或者我们说是个中子星。

如果压力还继续增大，这时候就有可能变成一个黑洞。

不过，要做到这一点只有超大质量恒星的引力才可以，这要求这个恒星的质量至少在太阳质量的8倍以上。

通过上述，我们知道水其实是可以被压缩的，实验室里就可以做到。如果压力足够大，甚至可以改变构成水的元素，最终成为一颗中子星或者黑洞。

钟铭聊科学

水当然可以被压缩了，理论上所有的物体都可以被压缩，一颗巨大的恒星都可以被“压缩”成黑洞，更何况水了。

其实所有的物体都可以被压缩，只是难易程度不同而已

我们常见的物质有三种状态，分别是气态、液态、固态。在这三种状态中，气态是最容易压缩的，其次为液态和固态，物质之所以可以被压缩，本质是由于构成物质的粒子之间还有大量的空隙，而物质压缩的难易程度，就和粒子间空隙大小有关，我们知道构成宏观物质的粒子间存在引力与斥力，其对应关系如下图。

随着粒子间距r的减小，粒子间斥力迅速增加，这就表明物质压缩的难易程度和构成物质的粒子间距离大小有关系。其有如下规律：

a、气体

气体粒子间距离较大，粒子处于无规则自由移动状态，因此气体最容易压缩，且没有固定形状。

b、液体

构成液体的粒子间距较小，粒子处于自由移动状态，因此液体也没有固定形状，但是由于液体粒子间距离较小，所以相较于气体来说，液体比较难压缩。

c、固体

构成固体的粒子间距非常小，通常认为这些粒子在固定的位置上振动，所以固体有固定的几何形状，而且是最难压缩的物质。

随着科学发展，人类对物质的微观结构具有了越来越清晰的认识，原子是物质保持化学性质的最小粒子，但是在原子内部依然有大量的“空隙”，整个原子的质量几乎都集中在原子核上，但是原子核所占体积极小,其半径约为原子半径的十万分之一，而且即使原子核内部，也是有“空隙”的，所以即使是原子都是可以压缩的，更不用说由原子构成的宏观物质了。

之所以认为水不能被压缩，其实还是压力太小的缘故

由物质的微观结构可知，水分子直接也是存在空隙的，这就表明水必然也可以被压缩，但是水相对于空气来说，其微观粒子距离较近，表现出的斥力较大，所以要想克服粒子间的斥力，并进一步把水压缩，就需要更大的力。

研究表明，如果我们把100L水的表面施加每平方厘米1100千克的压力时，其总体积就会减小到96升，如果压力进一步增加，那么水的体积就会更小，理论上随着压力的持续增加，水的体积会越来越小，当水分子直接的距离被压缩耗尽后，构成水分子的氧原子与氢原子还可以继续被压缩，随着压力的增加，它们的核外电子会被压缩进原子核，形成中子态物质，此时这种物质的密度会达到惊人的每立方厘米的质量为8千万到20亿吨之巨，这其实也是原子核的密度，它大约是水密度的一百万亿倍，当然，这种状态的物质也不能被称之为水了。

结语

构成水的粒子之间依然存在大量间隙，因此水也是可以压缩的，但相较于气体来说，液体粒子间的空隙较小，所以相对于气体来说，水的压缩较为困难。

感谢浏览，我是漫步的小豆子，科学之旅，并肩前行，欢迎关注。（图片来源于网络）

漫步的小豆子

水通常视为是不可压缩流体,但理论上是可以压缩的

1、压缩性是流体的基本属性

任何流体都是可以压缩的，只不过可压缩的程度不同而已。液体的压缩性都很小，随着压强和温度的变化，液体的密度仅有微小的变化，在大多数情况下，可以忽略压缩性的影响，认为液体的密度是一个常数。2、水的基本属性

要想压缩物体就必须克服物体分子间的分子力。分子力是组成物体的分子间的作用力,它只有当物体分子间的距离小于10的负9次方的时候才存在；因为水的分子之间的距离已经很小了,有10的负10方小,所以很难被压缩。

3、水通常认为它是不可压缩的

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。对水进行压缩实际操作是很困难的。

4、把水看作是不可压缩流体，不是绝对的

在实际工程中，要不要考虑流体的压缩性，要视具体情况而定。例如，研究管道中水击和水下爆炸时，水的压强变化较大，而且变化过程非常迅速，这时水的密度变化就不可忽略，即要考虑水的压缩性，把水当作可压缩流体来处理。

一个常识就是：深海里的水密度就比常见的水密度大。

油气话坛

这个问题你要从微观角度来看待，事实上微观角度思考有些问题会有意想不到的效果。

水的组成是H2O，也就是两个个氢原子和一个氧原子共价键连接的组成方式，三个原子形成大约104.5度的夹角，在液体水中，有大量的水分子存在，水分子与水分子之间也有氢键。但是到此我们就不得不分两种情况来解释这个问题带来的一些问题的思考。

分子之间是存在间隙的，间隙随着内能的变化而变化，比如我们靠温度来提高或者降低内能，分子间隙就会变大或者减小，在宏观角度，水就会蒸发（分子间隙变大），或者结冰（分子间隙减小），大部分容易降温体积都会减小，至于为什么冰的体积大于水:因为冰具有四面体的晶体结构.这个四面体是通过氢键形成的,是一个敞开式的松弛结构,因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完,在冰中氢键把这些四面体联系起来,成为一个整体.这种通过氢键形成的定向有序排列,空间利用率较小,约占34％、因此冰的密度较小，体积增大。整个过程水分子没有发生变化，是物理变化。

但是如果我们采用压缩的方式来减小分子间隙，由于加压的不均匀或其他多重复杂原因会直接导致氢氧共价键破坏，成为新的物质，这是化学变化，更何况现在的加压手段通常为表面加压，很难达到题主希望的加压程度。

新叔的科学日常

当然是可以了，宇宙中不可能被压缩的物质只有一种，就是在黑洞奇点处的物质。水当然是可以被压缩的，就要看你能给的压力有多大。你有多大的能耐，水就能变成你要的模样。

液态水的构成仍然是水分子，如果在一定的温度下，压力增加，那么水也是会气态。如果温度为零度，压力增加，水也会变成固态。

这是水在压力变化情况下的三相改变，当然这压力如果更大，达到千万级，那就不是三相变化了，而是核反应，这就是核聚变。

如果压力继续增加，直接把电子压到核里面，变成中子，那么就是中子星了。宇宙中的中子星就是这么来的，整个天体都是中子，如果压力继续增加，如果质量足够大，就形成了黑洞。黑洞奇点处的物质，理论上是不可继续压缩的，这也是人类物理学的禁区。

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