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「量子科学论」1100个大气压，下面的水还是液态吗？，1万米深的马里亚纳海沟

目前人类已知地球最高和最低的地方分别是珠玛琅玛峰和马里亚纳海沟 ， 一个高度达8848米 ， 一个深度达11千米左右 ， 但是人们征服高空相对容易 ， 目前每年有大批的游客可以在专业团队的帮助下登上珠玛琅玛峰 ， 但是能够下潜到马里亚纳海沟的人 ， 却没有登上月球的人多 。 所以往下走 ， 比往上走要难得多 。 这也是为什么虽然我们生活在地球上 ， 但其实对地球深处并不是很了解的原因 。
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马里亚纳海沟位于太平洋西部 ， 马里亚纳群岛附近的海底 ， 海沟全长约2550千米 ， 为弧形 ， 平均宽约70千米 ， 最深处可达约11000米 ， 是目前地球上已知最深的海沟 ， 由于地球71%的面积被海水覆盖 ， 我们人类对海洋深处的了解并不是很多 ， 因此在地球上也许还存在比马里亚纳海沟更深的地方 。
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马里亚纳海沟是由太平洋板块和欧亚板块相撞后 ， 太平洋板块向下俯冲后形成的 ， 而被抬高的欧亚板块就从海底露头 ， 形成了大大小小的岛屿 ， 而日本本土整体就处在两个板块的断裂处 ， 因此日本是一个常年发生地震的国家 。
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由于海沟深处的高压、黑暗、寒冷的极端环境 ， 目前能够对马里亚纳海沟进行科学考察的国家并不多 ， 而能够实现载人下潜到海沟底部的国家只有美国一家 ， 2012年3月美国著名导演詹姆斯-卡梅隆独自乘坐“深海挑战者”号下潜了近11千米 ， 这是人类第二次下潜马里亚纳海沟 ， 并且创造了下潜深度的世界纪录 ， 我国无人下潜深度记录为10767米 ， 载人深度记录为7062.68米 。 足以见得 ， 人类探索海底深处的难度 ， 不过从人类多次下潜返回的资料来看海水依然是液态 。 并没有因为巨大的压力而被压为固态晶体 。
其实这个问题只需了解水的相位变化
我们知道水有三种形态：液态、气态和固态 ， 这三种形态可以互相转化 ， 而互相转化的的因素取决于水所处环境的温度和压力 。 我们在地球表面经常看到水的相位变化是在1个大气压下（1个标准大气压为100kPa）进行的 ， 由于地球表面压力稳定 ， 所以我们只考虑温度的变化对水的影响 。 例如：0℃的环境下水会呈现出液态和固态的混合物 ， 低于0℃水为固态 ， 高于0℃为液态 ， 高于100℃为气态 。
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但是压力的变化也会导致水相位的变化 ， 例如在高海拔气压低的情况下水的沸点温度就会降低 ， 甚至到了外太空水会在常温下直接气化 ， 而在压力高的地方 ， 水的沸点就会升高 ， 例如：我们家里常用来煮饭的高压锅 。 如果压力足够高 ， 也会让水变为固态晶体 ， 例如：木星内部的压力足以让氢气变为液态金属 。 那么为什么压力会影响水相位的变化么？
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我们知道水是由水分子组成的 ， 而所有的水分子在水中进行着不规则的随机运动 ， 所有水分子所具有的平均动能表现为水的内能 ， 也就是热量 ， 我们用温度这个物理量来衡量 ， 不过有些水分子所拥有的动能会高于平均值 ， 这些拥有更高动能的水分子就会逃离液态水表面变为气态（常温下水的蒸发） ， 而水温度的升高会让水中分子拥有更大的动能 ， 当水分子平均动能足够大时 ， 水就会沸腾 ， 大量的液态水就会转化为气态 。
「量子科学论」1100个大气压，下面的水还是液态吗？，1万米深的马里亚纳海沟
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【「量子科学论」1100个大气压，下面的水还是液态吗？，1万米深的马里亚纳海沟】当外界压力增加时 ， 例如大气压的增加 ， 就会在水面上施加一个压力 ， 阻止水分子的逃逸 ， 压力不断升高 ， 水分子想要逃逸就需要越来越高的动能或者是温度 。 当外界压力减小时 ， 水就很容易变为气态 ， 不过当温度足够低时 ， 即使没有外界压力 ， 水分子也没有足够的动能发生逃逸 ， 依然为保持固态 ， 这就是为什么在月球南极依然存在水冰的原因 。


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