压缩水会不会变成冰,水压缩后会变成什么

首先答复问题中的问号。至于这么解答的原因，放在后面。

压缩水会不会变成冰？不一定。

相同量的液体水变成冰，体积会增大？不一定。

固态冰的体积比水的体积大？不一定。

是不是悖论？不是悖论。原因在于，

①水分子中有两个氢原子一个氧原子，它们不是对称排列的，两个O-H键之间的夹角为104.5°，因此水分子具有很强的极性。一个大气压下，水从沸点附近的温度降到4℃附近的过程中，遵循热胀冷缩规律；到达4℃附近后，一个大气压下的水发生相变，也就是具有强烈极性的水分子开始有序排列，而有序排列后的整个水的体积大于无序排列时的体积(这种有序排列体积大于无序排列时体积的现象，在其它物质中出现不多)。因此，在一个大气压下(或者在一个大气压左右的压力下)，水在4℃附近时的密度最大，体积最小。这就是在前面的解答中，所说的即使固定在一个大气压条件下，也不能笼统地讲，水究竟是热胀冷缩，还是热缩冷涨的原因。

②年青人之所以在上出现困惑，是因为在观察液态水变成固态冰的体积膨胀时，只考虑了温度因素，没有考虑压力因素；而分析压缩液态水时，又倒了过来，考虑了压力因素，没有考虑温度因素。

③实际上，水的气态、液态、固态之间存在着一个三相点。参照下面的平面坐标图，图中的X轴刻度是温度，单位是摄氏度；Y轴刻度是压力，单位是帕。三相点的位置位于温度摄氏0.01℃ 、压力610Pa。从三相点出发，有三条红线把水的三态固态冰、液态水、气态水蒸汽隔开。

④对照图，提问者所说的水的热胀冷缩异常的现象，出现在压力为100,000Pa(也就是一个大气压)的水平线上。这条线截固态冰与液体水的分界线于0℃，也就是一个大气压下水的冰点是0℃；截液体水与气态水蒸汽分界线于100℃，也就是一个大气压下水的沸点是100℃。

⑤压力偏离一个大气压后，4℃不再是水的最大密度点，或者说不再是体积最小；随着压力变化程度的变大，水因为相变而产生的违反热胀冷缩规律的不正常现象不复存在，又呈现出热胀冷缩的物质通性；而冰点也不再是0℃，沸点也不再是100℃。压力低于610Pa后，水不存在液态，只会在冰(雪)与水蒸汽之间相互转换；温度高于0.01℃后，水不存在固态，只会在水与水蒸汽之间转换。也就是说，只要温度高过了0.01℃，液体水是压缩不成固态冰的。

⑥如果你希望了解任何一个温度、任何一个压力下的水的状态，可以利用这个水的三相点图进行查询。

先说结论，冰变水的过程不止是由压力决定的，变化速度由最慢的因素那个决定。因为压力的转变通常很快，通常不是那个决定因素。也就是说，把压力撤掉，可能会受其他因素的影响，冰不会马上变成水。

除了压力之外，水和冰之间的变化还受热量的影响。简单来讲，液态水和冰是两种状态（一般称之为两种不同相），他们的内能不一样（可以理解为内部原子排列不一样），水相比冰相内能高，所以水变成冰的过程要以热量的形式放出多余的能量，冰变水就要吸收热量。这个放热和吸热的速度，又与放出的热量的总量（两种相的热量差，以及两种相的质量有关）和热量在水中的传递速度有关系，这些都会影响冰变成水的速度。

我们生活中看到的冰块变成水的转变，比如菜市场用的那种几十公斤的冰砖，在太阳底下暴晒或者在火上烤也得好久才能彻底融化。这是因为冰和水的内能差很多，同时冰块质量又大，要吸收大量的热量，加上水的导热又很慢，所以过程很慢。但是也有非常快的情况，比如碎冰沫，特别是粘在在金属（如菜刀）上的碎冰沫，你会发现变成水是一瞬间的事情。冰块体积（质量）越小，给他提供热量的载体导热越好，融化速度就越快，如果这个尺寸小到纳米尺度，或者更小，可能会轮到压力来影响转变速度了，不过这个应该不是你关心的问题。我推测，你关注的是一坨冰，会不会一瞬间转变为水。

这就涉及到另一个情况，如果两个相之间的内能差很小，那么他们体积再大，所需要的热量也不会太多，那么转变就会很快。题主所说的， 高压下的水-冰相转变，里面的冰不是我们日常中见到的冰，而是冰的另一种相。从相图上来看，室温下应该是冰VI相 （下图300K一直向上）。但是我查不到相关数据（懒），不确定冰VI相的内能与液态水之间的关系。只是通常内能差比较小的情况，多在两个固相之间，像这冰-水这种固相和液相，通常是不存在的，特别是极高压力下得到的相，内能只会比常压相更低，。为什么我故意说这种不太可能的情况？因为我前面都整理了文字，还查了相图，最后才意识到不可能。工作都做了，不放上来难受。