为什么水在4摄氏度的时候密度最大?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/07 02:51:42
为什么水在4摄氏度的时候密度最大?

为什么水在4摄氏度的时候密度最大?
为什么水在4摄氏度的时候密度最大?

为什么水在4摄氏度的时候密度最大?
粗略的解释:
因为水温在4摄氏度以上是热胀冷缩的,温度越高,体积越大,密度越小
水温在4摄氏度以下时,是热缩冷胀的,温度越低,体积越大,密度越小
正因为这二点原因,水在4摄氏度的临界点时密度最大,且等于1000千克/立方米
详细的解释:
水在4℃时密度最大,是由于水分子间有氢键缔合这样的特殊结构所决定的.根据近代X射线的研究,证明了冰具有四面体的晶体结构.这个四面体是通过氢键形成的,是一个敞开式的松弛结构,因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完,在冰中氢键把这些四面体联系起来,成为一个整体.这种通过氢键形成的定向有序排列,空间利用率较小,约占34%、因此冰的密度较小.
水溶解时拆散了大量的氢键,使整体化为四面体集团和零星的较小的“水分子集团”(即由氢键缔合形成的一些缔合分子),故液态水已经不象冰那样完全是有序排列了,而是有一定程度的无序排列,即水分子间的距离不象冰中那样固定,H2O分子可以由一个四面体的微晶进入另一微晶中去.这样分子间的空隙减少,密度就增大了.
温度升高时,水分子的四面体集团不断被破坏,分子无序排列增多,使密度增大.但同时,分子间的热运动也增加了分子间的距离,使密度又减小.这两个矛盾的因素在4℃时达到平衡,因此,在4℃时水的密度最大.过了4℃后,分子的热运动使分子间的距离增大的因素,就占优势了,水的密度又开始减小.

水是反常膨胀的,在4摄氏度的时候密度最大。这是自然规律。是由实验得出的结论。
多说一点:
很多自然现象不是很好解释的。例如为什么上边的是“天”,脚下的叫做“地”?为什么人不长三只眼睛?不好解释。
正如你问的问题,还可以这样问,为什么其它的物体没有反常膨胀?
当然也不是说这些问题永远不能解释,凡是存在的都必然具有它的合理性,也许我们能从另一些方面更好的解释更多的自然现...

全部展开

水是反常膨胀的,在4摄氏度的时候密度最大。这是自然规律。是由实验得出的结论。
多说一点:
很多自然现象不是很好解释的。例如为什么上边的是“天”,脚下的叫做“地”?为什么人不长三只眼睛?不好解释。
正如你问的问题,还可以这样问,为什么其它的物体没有反常膨胀?
当然也不是说这些问题永远不能解释,凡是存在的都必然具有它的合理性,也许我们能从另一些方面更好的解释更多的自然现象。

收起

质量一定时,tijizuixiao体积最小。