Если закрытую бутылку перевернуть вверх дном, погрузить в воду и открыть, вода не заполнит бутылку. Почему?

Для затекания в бутылку воде необходимо свободное от воздуха пространство.

Воздух в бутылке представляет собой газ. Он в некоторой степени сжимается при воздействии воды, это позволяет освободить небольшой объем для размещения воды, но не позволяет ей заполнить всю бутылку.

Ни через стенки бутылки, ни через воду воздух не покидает объем бутылки, так как газ не может проникнуть через твердые и жидкие тела.

При наклоне бутылки воздух из нее выйдет.