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鐵球被壓縮成鐵餅后體積變嗎 鐵塊被壓成鐵餅密度變嗎?

   2023-05-08 企業服務招財貓140
核心提示:鐵塊被壓成鐵餅密度變嗎?通常情況下,鐵塊被壓縮成鐵餅(設緩慢壓縮,溫度升高不大)其密度一定增大。我們知道,組成任何物體的物質分子間都存在間隙,鐵分子之間也存在間隙。當壓縮鐵塊時,使鐵分子間隙減小,鐵分

鐵塊被壓成鐵餅密度變嗎?

通常情況下,鐵塊被壓縮成鐵餅(設緩慢壓縮,溫度升高不大)其密度一定增大。

我們知道,組成任何物體的物質分子間都存在間隙,鐵分子之間也存在間隙。當壓縮鐵塊時,使鐵分子間隙減小,鐵分子間分子力表現為斥力,以反抗被壓縮。當在強力作用下鐵塊被壓縮成鐵餅時,體積減小,由密度的定義式P=m/V,鐵的質量m不變,當體積V減小時致使鐵的密度P增大。

雖然馬里亞納海溝的水壓很高,但這不可能會把實心的鐵球壓扁。鐵球的抗壓強度非常高,足以抵抗地球上最深海底的水壓。

隨著海水深度的增加,水壓會變得越來越高。一般而言,水深每增加10米,水壓就升高1個地球表面大氣壓。在深度為11公里的馬里亞納海溝底部,水壓可達1100個地球表面大氣壓。

以常見的鑄鐵(包含鐵、碳和硅)為例,其抗壓強度為2000個地球表面大氣壓,這相當于水深20公里的水壓。因此,在馬里亞納海溝的底部,鐵球完全可以承受住那里的水壓,它基本上不會發生變形,更不會被壓扁。鐵球的抗壓強度與質量無關,無論是1斤,還是100斤,或者100噸,鐵球都不會在馬里亞納海溝中被壓扁。

倘若鐵球是空心的,如果它的抗壓強度不夠高,那么,在馬里亞納海溝底部的巨大水壓作用下,空心鐵球就會被壓扁。這是深海潛水器需要面臨的挑戰,它們需要有足夠高的結構強度,才能潛到馬里亞納海溝之底。

雖然地球上沒有足夠深的海洋,但太陽系中的其他天體上存在遠深于地球海洋的水體,例如,木衛二的深度高達100公里的地下海洋。在木衛二冰凍表面下方10至30公里的地方,那里有足夠的溫度來維持液態水的存在。

考慮到木衛二的質量較小,它的水壓隨著水深增加而升高的幅度沒有地球那么大。木衛二的表面重力加速度為1.31米/平方秒,地球是它的7.5倍。根據線性關系,可以計算出木衛二100公里深的海洋底部水壓為1335個地球表面大氣壓。盡管木衛二的海洋非常深,但其底部的水壓并不高,實心鐵球的強度足以抵抗住,它并不會被壓扁,就算考慮到地下海洋上方10至30公里厚的冰殼也是如此。

 
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