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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( 二 )


「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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上图就是水的相位图 ， 而温度和压力的变化就会导致水相位的变化 ， 图中可以看出只要让温度一直保持在零下60摄氏度以下 ， 那么不管压力怎样变化 ， 水一直都是固态 ， 也就是说 ， 即使没有压力 ， 水分子的运动也会非常缓慢 ， 只会在固体晶格中发生微小的振动 ， 更没有足够的动能发生逃逸气化 。 当压力达到一定的数值 ， 从图中看是10Gpa ， 液态曲线已经上升得十分缓慢了 ， 也就是说需要更高温度才能让水保持液态 。
图中还有一个特别的点 ， 也就是水的三相点 ， 液态固态气态共存 ， 温度在273.16K（0.01摄氏度） ， 压力为611.73pa 。 掌握了以上的知识 ， 我们就可以用马里亚纳海沟深处的压力和温度对照上图就可以知道在地球海洋的最深处水是啥状态 。
马里亚纳海沟深处的压力和温度
「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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太阳光在水中穿透能力并不强 ， 也就是说水是一个吸收太阳光很好的物质 ， 并且波长越长的光线最容易被海水吸收 ， 而剩余的蓝光就会穿越到更深的海底 ， 这就是为什么海洋是蓝色的原因 ， 不过最后的蓝光也会被海水完全吸收 ， 一般在海洋深度1000米以下已经没有光线了 ， 一片黑暗 ， 但海水的温度并不会一直下降到0℃ 。
「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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上图可以看到在1000米以上温度会快速的降低 ， 但是过了1000米温度会缓慢的下降 ， 直到之后一直趋近于一个数值 ， 研究人员测得在马里亚纳海沟深处的平均温度为2摄氏度 。 海洋底部的压力我们可以根据P=ρgh来计算 ， 不过科学家已经测量大约为1100个大气压 。 1个标准大气压为100kPa ， 所以海底压力为110000000pa ， 这个压力大约在相位图100Mpa附近 。
这个压力和温度从相位图上来看依然是液态水 。 只能说压力还是不够 。
我们知道 ， 在海洋深处经常还会存在热液喷泉 ， 温度一般在350到400摄氏度 ， 如果在马里亚纳海沟深处也存在这样的喷泉 ， 附近的海水依旧会保持液态不会被气化 ， 我们可以把这个温度和压力对照相位图看一下来就知道了 。


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