作业帮水在4℃以上和以下分别具有怎样的性质
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/05 21:39:01
水在4℃以上和以下分别具有怎样的性质
水在4℃以上和以下分别具有怎样的性质
水在4℃以上和以下分别具有怎样的性质
实验表明,水在4℃以上,仍然是遵循热胀冷缩规律的,从4℃以下,即4℃到0℃间才发生反常膨胀.水在4℃时,体积最小,密度最大.因而冰的密度略小于水的密度.所以可以浮在水面上.
反常膨胀的原因 水的反常膨胀现象,原因是水分子具有特殊的结构,但对水分子结构的研究,现代科学上还没有统一的认识,因此对水的密度的反常变化的原因还没有统一的解释方法,现在介绍常见的几种解释方法以供参考.
1．“晶体结构”论：为了介绍水的反常膨胀,有必要先介绍冰的晶体结构.在冰的晶体结构中,水分子（即冰晶体的分子）以一定的方向排列在晶体点阵内,每个水分子都被另外四个分子所包围,这四个水分子形成一个四面体（三角形锥体）,水分子间相互作用力的性质使得在冰的晶体中水分子的排列一定是这种形式,这种排列方式是比较松散,体积较大,如果在冰中的水分子不象这样排列,而一个连着一个排列得很密,那时同样质量的冰的体积将会缩小.
2．“极性分子”论：
原来水是由很多不断运动着的水分子组成的.根据实验和近代理论研究的结果,知道在水分子的两端产生了带有两个相反的电荷,一端带正电荷,一端带负电荷.如图4所示：在逐渐升高到4℃以上时,水分子的动能大了,运动速度加快了,吸引在一道的两个分子,渐渐拆开为单个分子,运动的范围也扩大了,这时候水的密度也渐渐变小了.
3．“分子的谛合”论：
水的反常膨胀现象和水在不同状态的结构有关.实验事实证明,无论是液态或固态的水都含有由简单分子结合而成的复杂分子(H2O)2.
这种结合过程称为水分子的谛合.
液态水,除了含有简单的水分子(H2O)外,同时还含有谛合分子(H2O)2和(H2O)3.由于谛合是放热过程,所以温度低水的谛合程度也随之增高,即n值变大.当温度为0℃时,水便结合冰,全部水分子谛合在一起.在冰的结构中,每个氧原子与4个氢原子相连接成四面体,所以冰的结构中有较大的空隙,因而冰的密度比水小,比水轻.
水在4℃时密度最大的原因,可能是在0℃的液态水中仍保持有一些非常微小的同冰的结构相似的谛合分子所致.当加热时,一方面这种冰结构的谛合分子继续被破坏,变成较紧密的排列而使密度上升变大；另一方面水分子的热运动增强,水分子间距离增大又会使密度随温度上升变小.在4℃以下第一种效应占优势,在4℃以上第二种效应占优势.所以只有在4℃时,密度最大.
4度时密度最大，在4度以上热胀冷缩，4度以下热缩冷张
4℃体积最小，密度最大。以上以下，都会体积变大，密度变小。标况下0度就成冰，100度变成蒸汽
纯净的水是无色、无味、无臭的透明液体。水在1个大气压时（105Pa），温度在0℃以下为固体，0℃为水的冰点。从0℃-100℃之间为液体（通常情况下水呈液态），100℃以上为气体（气态水），100℃为水的沸点，水在0~4℃范围内不是热胀冷缩，而提冷胀热缩，即温度升高，体积缩小，密度增大。...
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纯净的水是无色、无味、无臭的透明液体。水在1个大气压时（105Pa），温度在0℃以下为固体，0℃为水的冰点。从0℃-100℃之间为液体（通常情况下水呈液态），100℃以上为气体（气态水），100℃为水的沸点，水在0~4℃范围内不是热胀冷缩，而提冷胀热缩，即温度升高，体积缩小，密度增大。
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