¿Qué pasaría en un escenario hipotético donde el agua se comprime? El agua herviría debido a la presión, ¿verdad? ¿Qué pasaría después?

Las otras respuestas son buenas, excepto por algunos errores:

• El agua no es incompresible. Nada es Incluso a nivel del mar, la presión atmosférica hace que el agua sea un poco más densa que a gran altitud. Es mucho menos compresible que ( por ejemplo ) el aire.
• El agua no hierve cuando se comprime, si no estaba hirviendo de antemano. Todo lo contrario, de hecho: si aplica presión al agua hirviendo, dejará de hervir; entonces, si continúa aplicando más presión, eventualmente obtendrá un sólido. Hay varios alótropos diferentes de hielo en diferentes regiones del diagrama de fase de presión frente a temperatura. (En “Cat’s Cradle”, Kurt Vonnegut Jr. inventó un alótropo llamado “Ice-nine” que afortunadamente no existe en el mundo real; ¡pero fue una idea aterradora!)
• El hielo es menos denso que el agua a la presión atmosférica a nivel del mar desde aproximadamente 3 ° C al congelarse; Esta característica peculiar del agua es la razón por la que estamos aquí; de lo contrario, los lagos y estanques se congelarían de abajo hacia arriba y nuestros antepasados ​​de plancton (sin mencionar el ecosistema actual que en última instancia depende del plancton) habrían perecido (o, posiblemente, hubieran sido reemplazados por uno que no le importa congelar periódicamente), pero ese tren evolutivo sería bastante diferente del que estamos montando).

El agua es compresible (contrario a lo que sugiere la pregunta). En los gases, las fuerzas intermoleculares son insignificantes, excepto en colisiones. En líquidos, las fuerzas intermoleculares son significativas. Son repulsivos (pero no rígidos) a distancias más cortas que el ‘equilibrio’; esto hace que el agua (y todos los sólidos y líquidos) sean compresibles, pero mucho menos que los gases. Son atractivos en separaciones más largas que hacen que el agua sea un líquido a temperaturas y presiones normales.

La cuestión de la ebullición . Cuando se calienta, la energía cinética media de las moléculas aumenta (la temperatura absoluta es proporcional a la energía cinética media) y para una presión dada hay una temperatura a la que las fuerzas de atracción ya no mantienen el “agua” en estado líquido. Si la presión aumenta, también lo hace el punto de ebullición. Si la presión disminuye, el punto de ebullición disminuye y el agua puede hervir (al contrario de lo que se supone en los detalles de la pregunta).

Entonces, en respuesta a la pregunta principal, de la respuesta del agua a la presurización : si aumenta la presión sobre el agua, se comprime, pero la compresión no es tan cercana como lo es para un gas.

Una aplicación práctica: prueba de tanques de almacenamiento de GNL y otros gases.

Cuando el gas, por ejemplo, GNL o gas natural líquido, se almacena en tanques, existe el peligro de fugas, rupturas y explosiones . Los tanques deben ser probados a presión. Podrían ser probados con aire. Pero el aire se comprime tanto que almacena una gran cantidad de energía. Si un tanque se rompiera durante la prueba con un gas, una explosión sería peligrosa, por lo que se usa agua. Debido a que la compresibilidad del agua es tan pequeña, se almacena muy poca energía, por lo que una ruptura no es peligrosa. Esto es un poco contra-intuitivo, pero recuerda que la energía almacenada es fuerza multiplicada por el desplazamiento. Para un aumento de presión dado, el desplazamiento para un gas es mucho mayor que para un líquido y, por lo tanto, hay mucha más energía almacenada para un gas. Si el agua fuera realmente incompresible, no habría energía almacenada.

Otra aplicación: velocidad del sonido .

La velocidad del sonido en un medio líquido es la velocidad a la que se propagan las ondas de compresión. Cuanto mayor sea la incompresibilidad (aproximadamente lo contrario de la compresibilidad), más rápido será el sonido, pero cuanto mayor sea la densidad de masa (inercia), más lento será el sonido. La velocidad es proporcional a la raíz cuadrada de: incompresibilidad dividida por densidad . Porque el agua es mucho más incompresible que el sonido del aire viaja más rápido en el agua a pesar de que su densidad es más alta.

Lo contrario: si el agua estuviera hirviendo, probablemente se detendría, aunque esto también depende de la temperatura.

Lo que necesita es un diagrama de fases, que muestre lo que le sucede al agua a diferentes presiones para diferentes temperaturas. Aquí hay uno:

Diagrama de fase de agua

Se puede ver que a temperatura ambiente, en general, el agua permanecerá líquida incluso a presiones enormes, y eventualmente entrará en algún tipo de estado “metálico” extraño a una presión extraordinariamente alta.

Es de esperar que el agua se solidifique bajo una gran presión (ya que muchos otros líquidos lo harían), pero el agua sólida ocupa más espacio que el agua líquida, formando una especie de estructura reticular relativamente abierta, que llamamos “hielo”. Entonces, en cambio, el agua permanece líquida hasta presiones muy altas.

Según tengo entendido, el agua metálica es principalmente teórica, pero se ha producido en pequeñas cantidades en laboratorios y se cree que existe en abundancia en Neptuno.

Por lo general, las moléculas de una sustancia están más separadas en un gas que en un líquido, y más separadas en un líquido que en un sólido. Entonces, cuando aprietas cosas, es probable que cambien de un gas a un líquido y luego a un sólido, a medida que sus moléculas se acercan. Pero debido a la estructura abierta del hielo, exprimir el agua no necesariamente lo congela. Finalmente, llega un punto en el que incluso el agua ya no puede permanecer líquida y, en cambio, forma una especie de metal.

Será comprimido como cualquier cosa puede ser. Solo a presiones normales de todos los días, la compresión es insignificante. En cuanto a lo que sucedería, no herviría, ya que eso requiere presión para caer. Lo que sucederá es que formará un tipo de hielo, la mayoría del hielo que se forma naturalmente en la tierra es del tipo Ih. h = hexagonal e I significa que es el tipo de hielo menos denso que existe. A medida que aumenta la presión, obtendremos II III IV, etc., hasta el hielo XV (la forma de hielo más densa actual y la densidad máxima teórica).
Suponiendo que eso puede mantener la presión aumentando para siempre, se convertirá en neutrones puros y luego en materia de Quark antes de terminar en un agujero negro.

El agua no herviría. Las chimeneas en el océano profundo emiten agua al menos hasta 400 ° C. La presión en el océano más profundo es de aproximadamente 1.100 bares, lo que sería difícil de producir en la superficie, excepto en volúmenes muy pequeños, tal vez en un vicio de diamante.
Una variante de hielo que podría formarse y que una vez formado nunca se derrite ha sido materia de ciencia ficción durante años. Sin embargo, las diversas formas de hielo que se generan en condiciones específicas son mucho más interesantes (a menudo el caso en el mundo real) y vale la pena echarle un vistazo al hielo VII.
En otras palabras, debe citar la temperatura a la que debe realizar su experimento y luego la respuesta puede leerse en una tabla de fases.

Tal como otros ya han dicho, el agua generalmente no hierve bajo presión extrema; incluso a altas temperaturas. Ver algunos videos de YouTube de respiraderos geotérmicos de aguas profundas (volcanes submarinos) debería proporcionar algunos ejemplos del mundo real de esto. El agua solo hierve si la presión de vapor del agua puede exceder la presión opuesta del ambiente circundante.

La siguiente tabla muestra con bastante buen detalle lo que le sucede al agua a diferentes temperaturas y presiones: Hielo

el agua generalmente se considera incompresible. El agua tendrá algunos gases disueltos que serán comprimidos, esto tendrá el efecto aparente de reducir el volumen. El agua no herviría. Para que un líquido hierva, la presión del sistema debe ser menor que la presión de vapor del líquido a la temperatura especificada. Espero que esto ayude

La compresibilidad del agua no es hipotética. Es un hecho.

La compresibilidad del agua es una función de la presión y la temperatura.

A 0 ° C, en el límite de presión cero, la compresibilidad es 5.1 × 10−10 Pa − 1.

En el límite de presión cero, la compresibilidad alcanza un mínimo de 4.4 × 10−10 Pa − 1 alrededor de 45 ° C antes de aumentar nuevamente con el aumento de la temperatura.

A medida que aumenta la presión, la compresibilidad disminuye, siendo 3.9 × 10−10 Pa − 1 a 0 ° C y 100 MPa.

El módulo de volumen del agua es de aproximadamente 2.2 GPa.

La baja compresibilidad de los no gases y del agua, en particular, hace que a menudo se suponga que son incompresibles. La baja compresibilidad del agua significa que incluso en el océano profundo, a 4 km de profundidad, donde las presiones son de 40 MPa, solo hay una disminución de volumen del 1.8%.

En realidad, en las máquinas de chorro de agua obtienes varios por ciento de compresión de volumen. Las presiones más altas jamás alcanzadas en la maquinaria de chorro de agua es de más de 160,000 psi y a presiones tan altas se observa una reducción de volumen de más del 16% en agua desionizada.

Para calcular el cambio de volumen, necesita el módulo de volumen de agua que varía con la temperatura y luego aplicarlo usando esta fórmula: [matemática] V cambio = \ frac {Presión * V inicial} {Módulo a granel} [/ matemática]

Entonces, un metro cúbico de agua cerca de 0 ° C a 1 atmósfera cuando se comprime a 200,000 psi (convertir a 1,378,951,458.6357 newtons por m / 2) tiene un módulo de 290,000 psi (convertir a 1,999,479,615.0217 newtons por m / 2) el volumen cambia a 0.68965 metros cúbicos o 31% de compresión.

Deberías venir a Nueva Zelanda, donde vivo, y visitar el país de las maravillas termales de Rotorua. Casi en la ciudad misma está Pohutu
https://en.m.wikipedia.org/wiki/ …
(O puede visitar Yellowstone en los Estados Unidos o Groenlandia).
Esto no es alguna teoría. Realmente necesitas encontrar una manera de experimentar las maravillas de este mundo. Debajo de Rotorua hay un enorme acuífero subterráneo de agua sobrecalentada comprimida.

En el lado opuesto de la ciudad se encuentra Wairakei, con una estación de energía geotérmica que genera electricidad a partir del vapor producido a medida que esta agua llega a la superficie a través de perforaciones. Los aburridos son impresionantes y truenan constantemente.

http://www.nzgeothermal.org.nz/e …

Los residentes y la estación usan tanta agua que algunos géiseres en el parque ya no juegan como antes. Ojalá podamos preservarlos para las generaciones futuras.

Si la gravedad estuviera comprimiendo, tendrías el planeta GJ 436 b. Este planeta está compuesto principalmente de agua y está situado muy cerca de su sol, lo que hace que gran parte del núcleo del agua se comprima en hielo a pesar de no estar a su temperatura de congelación típica.

http: //news.nationalgeographic.c …

El agua se puede comprimir, solo se necesita una presión muy alta. Una presión que no ocurre naturalmente incluso en el retador profundo. El agua no herviría, se solidificaría incluso a temperatura ambiente.

ver mi respuesta anterior

Respuesta del usuario de Quora a ¿Es posible comprimir agua hasta el punto en que se vuelve sólido?

“¿Qué pasaría en un escenario hipotético donde el agua se comprime?”

Cuando decimos que el agua es “incompresible”, estamos hablando de una aproximación. Para la mayoría de los propósitos de ingeniería, podemos descuidar cualquier efecto de compresibilidad. Eso es lo suficientemente bueno para prácticamente cualquier aplicación práctica. Hace que el cálculo sea manejable porque podemos usar expresiones de forma cerrada.

El agua es compresible, pero no mucho. En el fondo de la trinchera de Mariana (aproximadamente 7 millas de profundidad) la presión es de aproximadamente 15,000 psi y el agua está comprimida aproximadamente un 5%.

Un ejemplo práctico de compresibilidad:

Una vez visité un servicio de corte como este (Cómo funciona. Cita instantánea de Big Blue Saw.). Tales sierras preparan agua a varios miles de bares (hasta 90k psi) y la dirigen a través de una boquilla para formar un chorro de corte. El que vi tenía una “olla” estabilizadora de presión de 2 galones justo antes de la boquilla y en realidad tenían más de “2.2 galones de agua” en ese recipiente de 2 galones.