Что будет если сжать воду
Что будет если сжать воду
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Можно ли сжать воду?
Откуда же у воды эта колоссальная сила?
Надавим пальцем на небольшой булыжник. На нём не образуется ни малейшей вмятины. А в воду палец погрузится без всякого нажима. Кто знаком с физикой, сможет объяснить: нашей силы оказалось недостаточно, чтобы сжать камень. Вода же и не сжималась. Она лишь раздвинулась, вытеснилась пальцем и заняла новое место; при этом её уровень в сосуде повысился.
Значит ли это, что вода «слабее» камня?
В физической лаборатории можно произвести такой опыт: камень и примерно такой же объём воды попробовать сжать в мощном прессе. Надо воду налить в очень прочный стальной стакан и давить на её поверхность поршнем.
При определённой силе давления камень начнёт сжиматься, а затем крошиться, разрушаться. С водой же ничего не случится, если даже на неё давить с силой во много раз большей. При огромном давлении — около 10 000 тысяч атмосфер — вода сожмётся лишь на одну шестую часть своего объёма.
Этим свойством воды широко пользуются в технике, например в устройствах гидравлических прессов и подъёмников.
Плотной струёй воды, выбрасываемой из особых водяных пушек — гидромониторов, дробят пласты угля и торфа, гасят пламя пожаров. Специальные суда — земснаряды, используя силу воды, размывают природные грунты (песок, глину, гравий и др.), перекачивают их по трубам и в короткий срок намывают гигантские плотины, дамбы и т.п.
Огромная сила воды проявляется и при её охлаждении. Как действует холод на большинство веществ? Они сжимаются, становятся меньше по объёму. Это явление всегда учитывается при строительстве зданий, линий электропередач и т.п.
У воды — иное свойство. Когда она превращается в лёд, то расширяется, занимает больший объём. Вода, замёрзшая в горных расщелинах, легко раскалывает прочнейшие каменные массивы. Много раз бывало, что корпуса больших кораблей, вмёрзшие в полярные льды, раздавливались, как хрупкие скорлупки.
Источник: «Природа — мудрый конструктор» К. Курденков, Ю. Юркан. 1967 г.
Если до бесконечности сжимать воду, она сожмется или перестанет быть водой?
Ну, если до бесконечности, то сначала сомнете атомные ядра и вгоните туда электроны оболочек. Получиться нейтронное вещество. Если сжимать дальше, получите кварковую плазму и так далее.
Но реально, человечество пока не умеет достигать таких больших давлений в нужных масштабах.
А из того что достижимо, хватает для получения только «горячего льда».
Для того, чтобы узнать, а что будет с веществом при таком-то давлении и температуре, существуют фазовые диаграммы состояний вещества. Вот для воды эта диаграмма выглядит так.
(Не забудьте, что температура указана в градусах Кельвина, а не Цельсия!)
Фазовая диаграмма состояния воды. Римскими цифрами обозначены модификации льда.
И если давить на неполную пластиковую бутылку с водой, но мятую, то под давлением воды бутылка расправится, ибо давление на воду распространяется с одинаковой силой во все стороны. Именно на этом законе физики и работают гидравлические прессы.
Так что сжать воду невозможно, её строение можно только поломать, то есть создать новое вещество если изобрести этот чудо-юдо пресс.
«До бесконечности» ничего совершать невозможно. Даже Земля не может вращаться вокруг Солнца до бесконечности. А само Солнце не может до бесконечности светить. А что будет с водой, если в замкнутом объеме на нее оказывать давление? Она начнет сжиматься, как и все тела (конечно. сжимаемость воды намного меньше, чем, например, сжимаемость газов). Посмотрим на диаграмму состояния воды (вернее, вещества Н2О), которую привел В.А.Топоров. Начнем с комнатной температуры (300 К) и атмосферного давления (1000 Па) и будем при этой температуре увеличивать давление. Вода начнет понемногу сжиматься (коэффициент сжимаемости воды и других жидкостей и твердых тел можно посмотреть в таблице http://infotables.ru /fizika/299-szhimaemo st-elementov-i-zhidko stej-tablitsa
Речь, очевидно, идёт о бутилированной воде, обычно производитель приводит, действительно, такие показатели. Я думаю, что это неплохой маркетинговый ход, с одной стороны, а с другой, всё-таки некоторая информация для покупателя. Есть заболевания ЖКТ, которые требуют от питания большого внимания, осторожности даже при выборе питьевой воды, степени очистки и содержании ионов.
Всегда покупатель ведётся на то, если указаны, например, ионы серебра, считается, что это гарантия чистоты. Я тоже с этим соглашусь.
Потом, у каждого свой вкус воды, я покупаю из конкретной скважины, из своего региона. Долгое время хранить в пластмассовой таре даже воду опасно, растворятся вредные ионы из пластмассы.
Присутствие ионов калия, кальция, хлора, магния это очень хорошее облагораживание воды, нам нужны эти микроэлементы ежедневно, в минимальном объёме.
Глицирин прекрасно смешивается с водой. Он даже поглощает влагу из воздуха (если в помещении есть влажность). Косметические средства на основе глицирина увлажняют кожу лица, рук,придает эластичность, но не забываем способность вытягивать воду, поэтому крем наносить только во влажных помещениях, например в ванной комнате.
Первый случай. Лед плавает в воде при нулевой температуре, система очень хорошо термоизолирована, в сосуде плотная крышка, вода не испаряется. Такое положение называется безразличным равновесием. То есть лед не тает, вода не замерзает.
Третий случай. Лед и вода в кастрюле находятся в условиях, когда тепловая энергия передается от кастрюли, воды и льда наружу. Например, кастрюлю выставили зимой на холод (температура ниже нуля) или поставили в морозильную камеру. В этом случае вода будет замерзать, но если содержимое перемешивать, то температура еще не замерзшей воды, как и льда, будет по-прежнему нулевой. После замерзания всей воды в кастрюле температура льда в ней начнет понижаться, пока не станет равной температуре окружающего воздуха.
В литиевой батарейке реакция идет «в одну сторону». То есть, один элемент (литий) вступает в «не обратимую реакцию» с другим элементом. Приложение к такой батарейке внешнего напряжение или пропускание через неё тока, не приведет к восстановлению элементов в их исходное состояние. А даже может привести к взрыву.
А вот литиевый (вообще, любой) аккумулятор, как раз сконструирован таким образом, что при пропускании через него тока, прореагировавшие до этого элементы, восстанавливаются в исходное состояние (почти!) и снова готовы к реакции и генерированию тока.
Вообще концентрацию, «крепость» водки производят с помощью спиртометра или ареометра..
Приборчик опускают в раствор и по шкале смотрят..
Принцип основан на законе Архимеда..
Если нет такого прибора, то можно налить в мерную посуду например литр и взвесить..
А потом взвесить мерную посуду пустую..
Потом решаем систему линейных алгебраических уравнений:
r1,r2- плотности спирта, воды соответственно
Находим отсюда объём спирта V1..
Отношение V1/V* 100% и есть объёмная концентрация спирта..
Этот способ может дать очень точные показания, если взять химическую мерную посуду и точные весы..
5 аномальных фактов о воде
Перед вами пять наиболее интересных фактов о воде.
1. Горячая вода замерзает быстрее холодной
Почему же так происходит?
В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба (Erasto B. Mpemba) замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним.
К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.
Теперь этот феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба». Правда, за долго до него это уникальное свойство воды было отмечено Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом.
Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.
2. Сверхохлаждение и «мгновенное» замерзание
Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении до 0 °C … за исключением некоторых случаев! Таким случаем, например, является сверхохлаждение, которое представляет собой свойство очень чистой воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания.
Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. И поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию.
Процесс кристаллизации может быть спровоцирован, например, пузырьками газа, примесями (загрязнениями), неровной поверхностью емкости. Без них вода будет оставаться в жидком состоянии. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.
Заметьте, что «сверхнагретая» вода также остается жидкой, даже будучи нагретой до температуры выше точки закипания.
3. «Стеклянная» вода
Не задумываясь, назовите, сколько различных состояний есть у воды? Если вы ответили три: твердое, жидкое, газообразное, то вы ошиблись. Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.
Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры?
4. Квантовые свойства воды
На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось.
5. Есть ли у воды память?
Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что разбавленный раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не осталось ничего, кроме молекул воды.
Сторонники гомеопатии объясняют этот парадокс концепцией под названием «память воды», согласно которой вода на молекулярном уровне обладает «памятью» о веществе, некогда в ней растворенном и сохраняет свойства раствора первоначальной концентрации после того, как в нём не остается ни одной молекулы ингредиента.
Международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис (Madeleine Ennis) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University of Belfast), критиковавшая принципы гомеопатии, в 2002 году провела эксперимент, чтобы раз и навсегда опровергнуть эту концепцию.
Результат оказался обратным. После чего, ученые заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Споры о существовании феномена «памяти воды» продолжаются.
Вода обладает множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Например, плотность воды меняется в зависимости от температуры (плотность льда меньше плотности воды); вода обладает довольно большой величиной поверхностного натяжения; в жидком состоянии вода представляет собой сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров, и именно поведение кластеров влияет на структуру воды и т.д.
Я.И. Перельман.много интересных книг.
Комментарии 80
Хотел бы я посмотреть на учёных 350 лет, как они сделали полый шар из ЗОЛОТА, да ещё и умудрялись его сжимать одновременно со всех сторон (т.е. так, чтоб он не лопнул)! Ерунда какая-то!
они еще не то могли, аж дух захватывает, как без современных технологий умудрялись.
Хотел бы я посмотреть на учёных 350 лет, как они сделали полый шар из ЗОЛОТА, да ещё и умудрялись его сжимать одновременно со всех сторон (т.е. так, чтоб он не лопнул)! Ерунда какая-то!
Если из вашего центра российской образованности смотаться на денёк в Питер, то можно попасть в Эрмитаж.
А в Эрмитаже увидеть часы Павлин.
Остаток же жизни можно посвятить попыткам понять, как это работает.
Я смотрю, Вам также не мешало бы смотаться в хоть куда-нибудь, где Вам помогут получить хоть какое-то воспитание, достаточное, чтобы не хамить незнакомым людям.
В Питере я 5 лет жил, и в Эрмитаже бывал не раз, и механические «игрушки» там видел. Однако мне хватает ума понять, что механическая игрушка-автоматон (которые делали искусные часовщики того времени — и не только в России) — это совсем не то же самое, что и тонкий золотой шар, сжимаемый одновременно со всех сторон.
Соболезную Вам, если для того, чтобы понять, как эти автоматоны работают, Вам необходимо соображать всю оставшуюся жизнь…
И это Вы ещё не задумывались, как создан сам Эрмитаж, Александрийский столп и Исаакиевский собор! И это хорошо!
Вы вот пеняете мне на хамство, а сами не взяли на себя труда даже прочитать комментируемое. Там нигде не написано, что шар сжимали со всех сторон. Да это и не нужно. Шар — это минимально возможный объем. При любой попытке изменить его форму (например, продавить в одной точке) или жидкость должна сжаться, или шар лопнуть. Тут получилось еще интереснее.
Надавив на шар только с одной (или двух) стороны, вода, найдя «поры» (одну или несколько) в металле (!) будет с давлением выходить именно из них (по пути наименьшего сопротивления), а не покрывать «как бы росой» всю поверхность. Чтобы «запотела» вся поверхность, и давить надо по всей поверхности (иначе деформируется, не успев «покрыться росой»).
Вся «новость» похожа на плохую сказку. Начиная от бессмысленности занятия («поры в металле»), и заканчивая абсурдностью материалов (шар из золота!) и технологическими проблемами изготовления полых металлических шаров в то время.
Сегодня холодно, не ходи!
Все в этом мире относительно и ничего абсолютного.
Знали бы те кто гидравлику выдумывал твои выкладки, мы бы до сих пор рычагами Архимеда пользовались)))
В школьных диспутах не наспорился?)))
Вот такое глобальное значение у вопроса сжатия веществ, включая воду. См. заглавное замечание для отклика
www.chitalnya.ru/commentary/17431/#s761233
Перельман — в школьные годы читал его книги))
Вопрос важен для практического применения. Каждый теперь может возразить официальной версии причины, почему ТУ 154 в Адлере 25 кеслева (декабря) разбился на мелки фрагменты, включая несущие ударопрочные балки и конструкции.
Договорились профессионалы до того, что если встать под водопад высотой 10м, то купальщика расплющит.
Расплющить не расплющит, но купальщика точно вынесут с ЧМТ. Я как-то всего лишь с 2-х метрового трамплина неудачно в воду вошел: чуть позвоночник не сломал! При входе в воду так изогнуло, что думал кранты. А самолет прочный только в условиях нормальной эксплуатации. При СССР ещё было, наши пилоты на авиашоу стали высший пилотаж на ТУ показывать, так самолет ещё в воздухе развалился.
Это-то, да. Можно и просто поскользнуться переломаться навсегда, но есть случаи посадки на несжимаемую воду,
Расплющить не расплющит, но купальщика точно вынесут с ЧМТ. Я как-то всего лишь с 2-х метрового трамплина неудачно в воду вошел: чуть позвоночник не сломал! При входе в воду так изогнуло, что думал кранты. А самолет прочный только в условиях нормальной эксплуатации. При СССР ещё было, наши пилоты на авиашоу стали высший пилотаж на ТУ показывать, так самолет ещё в воздухе развалился.
О чем вы?
есть видео и 100 метров.
Ныряльщик, прыгающей с высоты 30 метров, развивает скорость всего 90 км в час
есть еще понятие поверхностного натяжения воды.
Я вот о чем: вы гонки катеров видели? Как их разносит на куски при аварии? 
Спасибо. Это же такое доказательство авиафоруму. Через 8 месяцев пилот снова на гонках. И это при скорости 320км/час.
О чем вы?
есть видео и 100 метров.
Ныряльщик, прыгающей с высоты 30 метров, развивает скорость всего 90 км в час
есть еще понятие поверхностного натяжения воды.
Натяжение это другая песня, кстати очень сложная и Перельман ее тоже в этой книге рассматривает.
Договорились профессионалы до того, что если встать под водопад высотой 10м, то купальщика расплющит.
Я стоял в Видном под таким водопадом — тяжело сдерживать вес воды, трусы слетают :)) но не расплющило :)) Это то же самое, что нырнуть в воду с 10 м.
Девок так и тащили туда — лифчики слетали на раз.
Договорились профессионалы до того, что если встать под водопад высотой 10м, то купальщика расплющит.
Это форум не профессионалов, а диванных теоретиков. Мне искренне жаль, что эта когорта вас забанила. Видать, даже для них чересчур.
Столкновение самолета Ту154 с любой поверхностью на верт. скорости больше 10-15 м/с приводит к его разрушению на мелкие запчасти. Этот факт окончательный и обжалованию не подлежит.