水在0至4度時為什麼會熱縮冷脹,水在4攝氏度至0攝氏度之間為什麼會熱縮冷脹

2022-05-21 18:11:42 字數 3348 閱讀 1689

1樓:你我不是對的人

水分子在4度以下會靠分子間的氫鍵形成籠狀的結構,而且溫度越低這種籠狀結構的體系長得越大,在冰裡表現得最完美.這種籠狀結構是水分子之間的一種重新排列,這種排列拉大了分子間的距離,所以水會熱縮冷脹

2樓:柒捌玖

水的密度在3.98℃時最大,為1×103kg/m3,溫度高於3.98℃時,水的密度隨溫度公升高而減小 ,在0~3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規律,密度隨溫度的公升高而增加.

注:大部分物質固態時的密度比液態時要高;因此,一塊固態純「物質」會沉入液態的純「物質」中.但是,一塊普通的冰卻會在水上浮,這是因為固態水的密度比液態水要「低」.

這是水的一項非常重要的特性.在室溫時,液態水在溫度降低時密度會增加,這跟一般物質無異.但在接近冰點的4°c 時,水達到其最大密度,而且當水的溫度繼續向冰點下降,在標準狀態下液態水會膨脹,密度並因此會變「低」.

這現象的物理原因跟普通冰的晶體結構有關,該結構又被稱為六角形冰ih.水、鎵、鉍、銻和矽都會在凝固時膨脹;其他大部份材料則收縮.但要注意的是,並不是所有種類的冰密度都比液態水低.

例如高密度非結晶冰和超高密度非結晶冰的密度都比液態純水要高.因此,普通冰密度比水高的理由並不能容易地憑直覺所得,而且它跟氫鍵固有的不尋常特性有很大關係.

總的來說,水在凝固時的膨脹是由於其以氫鍵不尋常的彈性而排成的縱列分子結構,以及能量特別低的六角形晶體形態(也就是標準狀態下所採用的形態).那就是當水冷卻的時候,它嘗試在晶格形態下成堆,而該晶格會把鍵的旋轉及振動分量拉長,所以乙個水分子會被鄰近的幾個分子推擠,這實際上就減少了當水在標準狀態下成冰時的水密度ρ.

水在4攝氏度至0攝氏度之間為什麼會熱縮冷脹

3樓:匿名使用者

水的密度在3.98℃時最大,為1×103kg/m3,溫度高於3.98℃時,水的密度隨溫度公升高而減小 ,在0~3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規律,密度隨溫度的公升高而增加.

注:大部分物質固態時的密度比液態時要高;因此,一塊固態純「物質」會沉入液態的純「物質」中.但是,一塊普通的冰卻會在水上浮,這是因為固態水的密度比液態水要「低」.

這是水的一項非常重要的特性.在室溫時,液態水在溫度降低時密度會增加,這跟一般物質無異.但在接近冰點的4°c 時,水達到其最大密度,而且當水的溫度繼續向冰點下降,在標準狀態下液態水會膨脹,密度並因此會變「低」.

這現象的物理原因跟普通冰的晶體結構有關,該結構又被稱為六角形冰ih.水、鎵、鉍、銻和矽都會在凝固時膨脹;其他大部份材料則收縮.但要注意的是,並不是所有種類的冰密度都比液態水低.

例如高密度非結晶冰和超高密度非結晶冰的密度都比液態純水要高.因此,普通冰密度比水高的理由並不能容易地憑直覺所得,而且它跟氫鍵固有的不尋常特性有很大關係.

總的來說,水在凝固時的膨脹是由於其以氫鍵不尋常的彈性而排成的縱列分子結構,以及能量特別低的六角形晶體形態(也就是標準狀態下所採用的形態).那就是當水冷卻的時候,它嘗試在晶格形態下成堆,而該晶格會把鍵的旋轉及振動分量拉長,所以乙個水分子會被鄰近的幾個分子推擠,這實際上就減少了當水在標準狀態下成冰時的水密度ρ.

為什麼水4度以下熱縮冷脹?

4樓:

水分子有乙個鍵角

液態水分子之間間隙比較小

但是固態是晶體

有特定結構

晶格間有較大空隙

就像一堆火柴 散亂的時候比較小

但是排列成正方形就比較大了

5樓:匿名使用者

相反的,物質在溫度下降時體積縮小,密度會變大。不過水是例外,因為水的密度在4℃時最大,水溫只要從4℃上公升或下降,密度都會變小。也就是說4℃的水,體積在受熱時也膨脹、冷卻時也膨脹。

所以水總是由表面開始結冰,密度最大的4℃的水會沉入最底層。這個性質非常重要,在嚴寒的冬天,雖然水的表面已結冰,但在湖泊的底層仍維持4℃左右,使水中的生物可安然度過冬天。

就是這樣……其實是蠻簡單的

應該還好理解吧……

6樓:步康樂

水原子由2個氫原子和1個氧原子構成

氫原子—氧原子—氫原子之間的兩個共價鍵的角度並不是乙個固定的值通常情況下,這2個氫鍵夾角大概為104°左右,當溫度低於4攝氏度的時候

這2個氫鍵夾角變大為109°左右,結構就會變得更加疏鬆和開放,從而密度變小

(也就是熱縮冷脹)

相關網頁

7樓:匿名使用者

在一般情況下,當物體的溫度公升高時,物體的體積膨脹、密度減小,也就是通常所講的「熱脹冷縮」現象。然而水在由0℃溫度公升高時,出現了一種特殊的現象。人們通過實驗得到了p-t曲線,即水的密度隨溫度變化的曲線。

由圖可見,在溫度由0℃上公升到4℃的過程中,水的密度逐漸加大;溫度由4℃繼續上公升的合過程中,水的密度逐漸減小;水在4℃時的密度最大。水在0℃至4℃的範圍內,呈現出「冷脹熱縮」的現象,稱為反常膨脹。

初中生只須知道,以後才會學。這跟高中學的水的氫鍵有關。

水在多少溫度下是熱縮冷脹

8樓:取個名字好難啊取啥好呢煩死了啊啊啊

水的化學性質很穩定,在自然界存在最廣泛,水在0攝氏度時開始變成冰,體積膨脹,100攝氏度變成蒸汽,體積膨脹,發生的變化的界點是0度和100度,在0到100之間,溫度降低,體積會相應變小。

以上溫度是正常的海拔下考慮的。

9樓:浦利仍妙旋

水在4攝氏度時密度最大,體積最小

所以液態水在攝氏0-4度之間是熱縮冷脹

為什麼水會熱縮冷脹,請大概說一下內在原因

10樓:科幻老怪

由於質子是正電荷,致使只有氫元素的質子,因為質量稍大一點,才使同性相斥的力輸給質子之間的萬有引力,所以氫分子中的質子能湊合到一起。而其它元素的質子,就因為質量差那麼稍大的一點,而使同性相斥的力略勝質子之間的萬有引力,致使除了氫元素,其它元素都必須與利用中子的萬有引力,將質子吸在一起,形成不同元素的粒子。由於水粒子中子數量少於質子,而質子和中子的熱脹冷縮的係數不一樣,致使只有質子與質子之間的間隙等於中子大小時,即4度時水粒子最小。

當超過4度時,由於中子膨脹不落後於質子,致使水粒子隨著質子膨脹而膨脹。當低於4度時,由於中子膨脹落後於質子,致使中子讓開周圍,使質子通過中子周圍產生同性相斥。而且溫度越低於4度,讓開越大,質子通過中子周圍產生同性相斥的力就越大,那麼同性相斥的力,就會使水粒子越產生膨脹。

所以水低於4度時是冷脹熱縮。

11樓:匿名使用者

屬於分子的運動,熱可以加快分子運動。

為什麼4度水密度最大,為什麼水在4度時體力最小密度最大

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