Question

Можно ли сжать лед? Воду? Объясните и сделайте выводы.​

Answer 1

Ответ:

Если сжимать воду при комнатной температуре, она останется жидкой до давления порядка 1 ГПа, при котором её плотность будет порядка 1.2 г/см3. То есть мы увеличим плотность на 20% или, если хотите, уменьшим объем на 1/6.

При более высоких давлениях жидкой фазы не будет, появятся последовательно лед-VI, лед-VII, лед-X. Дальше экспериментальных данных, насколько мне известно, нет, только расчёты (там тоже много чего интересного ожидается, но пока забудем). Лёд-X при 128 ГПа имеет плотность порядка 3.5 г/см3. Такой лёд уже получается тяжелее, например, гранита.

Answer 2

Лед и вода являются двумя разными состояниями одного и того же вещества - воды. Сжатие воды и льда в обычных условиях довольно сложно из-за их молекулярной структуры.

Вода - это жидкость, в которой молекулы воды двигаются относительно друг друга, но они достаточно близко расположены и имеют определенные межмолекулярные взаимодействия. Под давлением вода может сжиматься, но это требует очень высокого давления, гораздо выше, чем обычное атмосферное давление. Под обычными условиями комнатной температуры и давления объем воды остается относительно постоянным.

Лед, с другой стороны, представляет собой твердое состояние воды, в котором молекулы воды упорядочены в кристаллической решетке. Из-за этой решетки лед имеет более низкую плотность, чем жидкая вода. Это означает, что объем льда больше, чем объем жидкой воды при одной и той же массе.

Следовательно, лед и вода могут быть сжаты, но для этого требуются экстремальные условия, которые далеко выходят за пределы обычных условий комнатной температуры и давления. Под обычными условиями сжатие воды и льда практически невозможно без специального оборудования.