水の圧縮性について

質問

先日、友人と話をしていて意見が分かれました。友人は、水も圧縮すると体積が小さくなると言い張るんです。圧縮空気はスキューバーダイビングをする時などに使用されるので、馴染みがあるのですが圧縮水など聞いた事もないし、ちょっと想像が出来ないので私は「水は非圧縮物質だ！」と反論したのですが、その理由を相手に説明することが出来ませんでした。実の所はどうなのでしょう？どなたか詳しい方が教えて下さると助かります。因に物理・科学の分野は苦手なので、やさしく噛み砕いて説明して頂けると嬉しいです。

回答No.2

siegmund · ベストアンサー

どんなものでも圧力をかければ体積は小さくなります．
ただし，気体と液体ではその程度がめちゃくちゃ違います．

常温常圧付近の空気は大体理想気体と考えてＯＫです．
つまり，圧力を１気圧から２気圧にすると体積は半分になります．
だから，空気ボンベにたくさん空気が詰められる，というわけです．

さて，水の方ですが，
理科年表で水の圧縮率を見てちょこちょこと見積もったところ，
常温常圧付近で２気圧にすると体積は 4.5×10^(-5) くらい
(つまり，１０万分の4.5 くらい)減るようです．

ついでに，固体はもっと体積が減りにくい．
鉄だと，大体水の 1/100 くらいの体積減少です．

sachiko444 さんも友人の方も，どちらも一理というところですね．

お礼

どうもありがとうございました。具体的な数字をあげてくださったので大変参考になりました。

回答No.3

noname#21649

一般の物質では．温度一定で．圧力が小さいと気体になり．圧力が高くなると液体へ．もっと圧力が上がると．固体になります。

一般に物質は温度と容積と圧力によって．一つの形態が決まります。
水の場合には．普通の物質と異なる面があるのですが．簡単に言えば．天然ガスパイプラインの様に１００度程度のの温度でたしか氷（５）ができる場合もあります。
水蒸気から．容積が減って．液体になり．さらに容積が減って．氷になる場合です。

あと．氷（５）と書きました。水の場合には．氷の結晶構造（分子状の水は．三角形の板のような構造をしているので．狭い箱の中に力任せに詰め込む場合の詰まり方）が５種類ほどあります。そのうちの一つです。
５はギリシャ数字を使うのですが．対応する文字がありませんので算用数字を使いました。

お礼

どうもありがとうございました。

回答No.1

Ni-MH

この文章にぜんぜん自信はないのですが・・・

空気などの気体は、思いっきり冷やすと体積がかなり小さくなります。
分子と分子の間の隙間が多いからでしょうね。
冷やすと、その動きが封じ込められカチッっと凍りつきます。
（すきまがうまります。）
LNGなんかもその方法で、輸送コストを削減しています。

では液体ですが、液体は気体に比べると分子の動きが少なくて、
その動きは少ないです。隙間がすくないということになります。
体積の差は「すきま」にあるのでしょう。
（ボイルシャルルの法則にも、圧力と体積の関係があったような・・・？）

たぶん（たぶんですが・・・）水も圧縮すると体積は減ると思います。
それと同時に、なかなか沸騰しなくなります。（余談ですが）

圧縮水がないのは、その必要がないからではないでしょうか・・？

わかりません（笑）

お礼

ありがとうございました。実は、これがOKWebでの初めの質問なのですが、あまりの回答の速さに驚いてしまいました！すばらしいサイトですね。今日、図書館の百科事典でも調べてみたんですが、「液体は事実上圧縮不可能」だと書いてありました。圧縮しても余りにも微々たるものなのでしょうね。圧縮水に関しては、もしあったら便利だと思いませんか？災害地に水を配給する時、砂漠を横断する時、どれも普段の生活には必要無いものですけど（笑）。