Почему жидкости плохо сжимаемы?

Коротко: жидкости плохо сжимаемы, потому что их молекулы уже упакованы почти вплотную. Чтобы уменьшить объём ещё чуть-чуть, нужно «вдавить» молекулы на крутой, резко растущий участок межмолекулярного отталкивания — на это требуется очень большое давление.

Чуть подробнее по уровням:

1. Термофизика
   Сжимаемость описывают коэффициентом изотермической сжимаемости β и модулем объёмной упругости K=1/β. Для жидкостей K велик (для воды при комнатной температуре ≈2,2 ГПа), значит β мал. Малый β означает: при увеличении давления на Δp относительное изменение объёма невелико,
   ΔV/V ≈ β·Δp.
   Например, для воды β ≈ 4,6·10⁻¹⁰ Па⁻¹:
   • прибавка 1 атм (≈10⁵ Па) даёт сжатие порядка 0,005%;
   • даже 100 МПа (≈1000 атм) уменьшат объём всего на ~4–5%.

2. Микроскопическая картина
   В жидкости средние расстояния между молекулами близки к их «размерам». Между ними действуют силы притяжения и, на малых расстояниях, очень крутые силы отталкивания (перекрытие электронных оболочек/принцип Паули). Пока молекулы болтаются в «ямке» потенциала, объём почти не меняется; попытка сблизить их сильнее быстро упирается в жёсткое отталкивание — требуется огромное давление.

3. Сравнение с газом
   У газа молекулы далеко друг от друга, много «пустого» объёма. Для идеального газа β ≈ 1/p — сжимаемость велика и падает лишь по мере роста давления. Поэтому газы легко ужимаются, жидкости — почти нет.

4. Важные оговорки
   Жидкости не абсолютно несжимаемы: при очень больших давлениях объём всё же уменьшается. Сжимаемость немного зависит от температуры и состава (обычно с ростом давления уменьшается, с ростом температуры — увеличивается, но детали зависят от конкретной жидкости). Вблизи критической точки сжимаемость может возрастать.

Ещё одна наглядная связь: скорость звука c в среде удовлетворяет c²=K/ρ. Большой K у жидкостей даёт высокую скорость звука (в воде ~1,5 км/с), что — та же «жёсткость» к сжатию, только проявленная в колебательных процессах.