一直压缩密封空间里的水最后会发生什么？
做一个压缩水的机器。Well done，假设已经做好了，脑洞大开么，这台机器就假设无论如何都能愉快的压缩水。假设是逐渐慢慢压缩的，没有产生冲击波。首先，水被压缩后温度升高（外界对其做功）。升高后不久达到沸点，由液态变为气态，气态还是水分子的哈~继续压缩，气态水分子温度非常高，间距随着压缩逐渐减小。终于，温度足够高使得气体分子之间的碰撞能量足够电离氢氧原子的电子……你得到了等离子体！组成是部分电离的氧离子，质子（氢核），电子，氧原子。类似工作有研究所在研究，就是使用厚钢板，里面挖个洞装水，一直烧，看水的性质。于是一直压，一直压，最后终于原子和原子离得足够足够近了，同时温度非常高非常高。你得到了温稠密物质（warm dense matter），意即极端条件（高压，高密度，etc）下的物质。这时候有一定几率原子核和原子核直接碰撞，发生核聚变过程。这时候发生的物理是可以与太阳上的物理过程进行一定的比照的。同时发生的超强辐射足以……，自行脑补。当原子核和原子核之间的距离达到波尔半径尺度，几乎可以认为原子核和原子核挤一起了。原子核之间的电场力是如此之大，发生强烈的量子电动力学过程，具有强关联等性质。这类似太阳内核发生的物理，属于研究前沿，这里的电离等过程等均无法使用现有的物理理论解释，实验上也十分匮乏。同时由于超高密度，由相对论会引起相对论效应，就和天体物理扯上关系了。
普旭
2023-06-12 广告
假定问的是273K附近的情况吧，否则太复杂。在这样的温度下使劲压缩水，可以看到水被压缩到1.1GPa左右的时候会变成ice VI，一种四方相的晶体，和通常的六方相ice Ih不同。这种状态下水分子形成一种拥有三个环的六聚物，此时水的密度1.31 g/cm3。我们仍不甘心，继续压缩水，到3GPa的时候变为一种立方相的晶体。在这种晶体中水分子间的氢键会穿过水分子间的氢键形成的六元环结构。这时氢键仍是无序的。密度1.65g/cm3。继续加压到14GPa，质子的排列可能会变化。继续压缩到62GPa，这时注意啦，化学键发生了变化，分子间的氢键被打乱。相邻水分子间 O-H-O的H-O间距变成一样的。氧原子按照体心立方的方式排列，氢原子事实上在两个氧原子之间快速的抖动，事实上形成很多的H3O+以及OH-。但是由于氢原子被限域在两个氧分子之间，所以整个结构很稳定，平均下来氢原子就是在两个氧原子的正中间了。
水与外界是隔绝的，所以不会是等温变化（等温变化需要与恒温热源接触）。如果假定压缩过程中，水与外界没有热交换，那就该是等熵变化。而等熵变化在相图上的轨迹，取决于各相的状态方程。譬如对于理想气体，绝热压缩是会导致温度升高的，相点往右上移动。那么对于液体水，绝热压缩下温度怎么变，也就是说，一个标准大气压下的普通水，压缩后会不会经过这得掌握了所有相区的状态方程才能算出来啊。当然啦，从相图上看，继续加压的话X相区是逃不掉的。
