水变成冰为什么体积变大
水变成冰为什么体积变大
1、由于水分子是极性很强的分子,能通过氢键结合成缔合分子(多个水分子组合在一起)。
液态水,除含有简单的水分子外,同时还含有缔合分子,最典型的两种是(H?O)?和(H?O)?前者称为双分子缔合水分子。
物质的密度由物质内分子的平均间距决定。
2、当温度在0℃水未结冰时,大多数水分子是以(H?O)?的缔合分子存在,当温度升高3.98℃(101kPa)时水分子多以双分子缔合水分子的形式存在,分子占据空间相对减小,此时水的密度最大。
如果温度再继续升高在3.98℃以上,一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。
3、物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩的特性。
由于物体内的粒子(原子)运动会随温度改变,当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;但当温度下降时,粒子的振动幅度便会减少,使物体收缩。
水变成冰体积为什么会变大?热胀冷缩,但为什么水结冰体积会膨胀?世间万物遇冷而缩,遇热而胀,这是所有物体的一种基本性质,但水却例外。
除水以外的物体受热之后,物体基本粒子的动能就会加快,物体基本粒子之间的距离就会加大,也就导致物体的膨胀。
反之物体遇冷,粒子运动就会降低,之间的距离也就减小,物体自然缩小。
那么水为什么却例外呢?原来是氢键做的怪,大家都知道水的分子式是H2O,其中的氢键在遇冷时,不但没有运动减慢,反而更活跃,还增加了氢键,这就导致水在结冰时,不但没有减小体积,却增大体积的原理。
小伙伴们你们怎么看,说说你们的意见吧!
一般的物质有热胀冷缩的特点,而水比较特殊,水的密度在4℃的时候最大为1kg/m3,4℃以上是热胀冷缩,随温度升高密度变小;而在0℃到4℃之间是热缩冷涨,随温度升高密度变大。
水变成冰时,它的密度约为0.9kg/m3,根据密度公式ρ=m/V,密度变小,则体积变大,所以水结成冰后体积会膨胀。
也正是由于冰的密度小于水,冰才会浮在水面之上。