為什麼水在4度時體力最小密度最大

時間 2022-02-01 19:57:08

1樓:小火苗

體積越小密度越大是常識,然後水在4度以下就會開始結冰,冰的密度比水小,在4度以上,因為熱脹冷縮,所以

2樓:

這個因為水分子很特殊,在高於四度時它活性很大,導致它的微觀結構中並沒有四度時的緊密,但是它低於四度時又因為水分子在固體狀態下相互結構導致體積增大(飲料凍成冰通常會脹瓶的原因),所以這是個臨界點,比四度高時分子活躍,體積大。低於四度時分子相互結構特殊,體積大。

3樓:三金文件

這是一種自然現象。水由不斷運動著的水分子組成,而水分子是有極分子,即它的正、負電荷「重心」不重合.在一般情形下,水並不是以單個分子的形式存在的,而是由多個分子相互吸引聯在一起的.

在0℃時,由三個分子聯在一起組成分子團;當溫度升高到4℃時,這種組合轉化為兩個分子聯合在一起的分子團,顯然兩個分子組合的排列要比三個分子組合的排列緊密些;當溫度升高到4℃以上時,分子熱運動加劇,動能增大,吸引在一起的兩個分子又逐漸拆開為單個分子,運動的範圍更大了,導致水分子間的平均距離變大,密度減小.所以水在4℃時密度最大.

由於水在4℃時密度最大,水下生物才能存㓉。

4樓:化學小安老師

4攝氏度水的密度最大

為什麼4度的水密度最大?

5樓:知者不言

這是水的反常膨脹現象。

在一般情況下,當物體的溫度升高時,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℃溫度升高時,出現了一種特殊的現象。人們通過實驗得到了如圖2-3所示的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℃上升到4℃的過程中,水的密度逐漸加大;溫度由4℃繼續上升的合過程中,水的密度逐漸減小;水在4℃時的密度最大。水在0℃至14℃的範圍內,呈現出「冷脹熱縮」的現象,稱為反常膨脹。水的反常膨脹現象可以用氫鍵、締合水分子理論予以解釋。

詳細解釋請看連結

6樓:

密度大是因為體積最小,因為質量恆定。4度以上的水遵循熱漲冷縮的規律,水溫越高水的體積越膨脹。而4度以下的水卻是水由液態到固態的過程,我們知道同質量時,冰的體積大於水的體積,所以咯,4度的水體積最小,所以密度最大。

7樓:

是啊!我也很納悶啊,按理說因該是越冷體積越小啊,實在是不解啊。我問我們化學老師,他說熱漲冷縮只是限於氣體,可問什麼固體就不遵循呢,不解呀!!

8樓:匿名使用者

這是常識,至於為什麼,很深奧的,又豈是一言兩語講得清的。

9樓:

樓上的,你們老師在敷衍你

越冷體積一般都是越小的,但是也存在反膨脹現在,比如水~~~

固體、液體一般也是熱脹冷縮的,只不過不明顯!

10樓:英語翻譯

都結冰了,能不大嗎?

(以後提問請早,你是晚上才提問的嗎?很少會有人上線回答的

在4度的時候為什麼水的密度最大?

為什麼4度水密度最大

11樓:艾甘洛鴻羽

和氫鍵有關

液態水,除含有簡單的水分子(h2o)外,同時還含有締合分子(h2o)2和(h2o)3等,當溫度在0℃水未結冰時,大多數水分子是以(h2o)3的締合分子存在,當溫度升高到3.98℃(101kpa)時水分子多以(h2o)2締合分子形式存在,分子佔據空間相對減小,此時水的密度最大。如果溫度再繼續升高在3.

98℃以上,一般物質熱脹冷縮的規律即占主導地位了。水溫降到0℃時,水結成冰,水結冰時幾乎全部分子締合在一起成為一個巨大的締合分子,在冰中水分子的排布是每一個氧原子有四個氫原子為近鄰(兩個共價鍵,兩個氫鍵),如圖所示。這樣一種排布導致成一種敞開結構,也就是說冰的結構中有較大的空隙,所以冰的密度反比同溫度的水小。

另外,拆散締合分子需要消耗一定的能量,這也足以說明為什麼水有較大的比熱的緣故

這裡所說的「締合分子」就是因為氫鍵而形成的。

氫鍵形成的主要原因是陰離子奪取電子的能力很強,使非同分子的氫原子也向它靠近,它是一種比分子間作用力強的多的力,因而可以使很多分子集中在一起,形成超大規模的分子集團,可使物質的融沸點升高。

12樓:匿名使用者

水在攝氏4度時密度最大之謎

300多年前,人類就已知道水在攝氏4度時密度最大這一現象。雖然這一現象僅僅是由於水的分子結構造成的,但對於水的這種特性,人們至今仍不能作出科學的解釋。

日本物質材料研究機構物質研究所研究員三島修和鈴木芳治通過實驗證實,在低溫條件下兩種非晶態冰之間存在不連續性轉移。在低溫情況下,低密度水和高密度水呈完全不同的形態。這項研究不僅首次解釋了水在攝氏4度時密度最大的現象,而且在生態系統、水溶液系統等與水有關的領域有廣泛的研究與應用價值。

該成果發表在最新一期的《自然》雜誌上。

多年來,科學家通過理論計算與實驗,一直在進行水的非晶態多樣性研究。水通常在攝氏零度時結冰。但水在攝氏零度以下時也可保持液體狀態,稱作過冷卻水。

當過冷卻水到達臨界點以下時就會分離出兩種狀態,既低密度水和高密度水。與此相對應,也存在低密度和高密度兩種非晶態冰。由於水在低溫時易於結冰,也由於沒有非晶態冰之間互相轉移的現存理論,水的非晶態多樣性學說存在很多爭論。

其中之一就是兩種密度的非晶態水是否會發生連續轉移。

日本科學家的這項研究,觀察了高密度非晶態冰(hda)向低密度非晶態冰( lda)變化的過程。發現 h da在零下158攝氏度以下時整體均一膨脹,在零下158攝氏度時隨著不均一的體積變化迅速向 l da轉移。在轉移過程中,出現兩種成分共存狀態,隨著時間推移, h da和lda逐漸分離。

研究證實,低溫下兩種水之間的轉移是不連續的。

科學家認為,這項研究成果是揭開水領域各種問題的重大突破,將對今後過冷卻水等研究產生重大影響,同時將帶動對同溫層中的雲的研究及在冰點下活動的動植物細胞記憶體在的過冷卻水的研究。如果今後能夠控制這兩種水的臨界點,就可以自由控制水的結晶,對人類控制地球環境和開發生物冷卻儲存技術極有價值。

13樓:教授導師

因為水有熱漲冷縮的緣故,當水4度時水的分子間距較小,所以體積較小。質量一樣,體積最小,所以密度最大。

14樓:葉綠之夏

4度時,水分子間的距離最小.所以密度最大.

15樓:

樓上的答案有點小問題,不是「熱漲冷縮」,是因為水具有「反膨脹」的特殊性質,溫度大於4度時是熱漲冷縮的,但當溫度低於4度時則變成冷漲熱縮了。所以4度時,水分子排列間距最小,密度最大。這是水的一種特殊性質,就象公雞會報曉,母雞要下蛋一樣是與生俱來的,沒有什麼「為什麼」,記住就行了!

水為什麼在4度時密度最大

16樓:匿名使用者

水的密度在4℃時密度最大是一個事實:

在冰湖中作的測試表明,表面凍結的湖裡,冰面以下的水體中密度從上至下遞增(這是當然的事了,重在下,輕在上),溫度也是由上至下遞增,從表層水體的0℃至底層水體的4℃。正是因為這個特性,湖裡的魚類能夠在嚴寒的冬天躲在底層水體中,不至於被凍成冰塊。

—————為什麼會這樣?—————

水在4℃時密度最大,是由於水分子間有氫鍵締合這樣的特殊結構所決定的。根據近代x射線的研究,證明了冰具有四面體的晶體結構。這個四面體是通過氫鍵形成的,是一個敞開式的鬆弛結構,因為五個水分子不能把全部四面體的體積佔完,在冰中氫鍵把這些四面體聯絡起來,成為一個整體。

這種通過氫鍵形成的定向有序排列,空間利用率較小,約佔34%、因此冰的密度較小。

水溶解時拆散了大量的氫鍵,使整體化為四面體集團和零星的較小的「水分子集團」(即由氫鍵締合形成的一些締合分子),故液態水已經不象冰那樣完全是有序排列了,而是有一定程度的無序排列,即水分子間的距離不象冰中那樣固定,h2o分子可以由一個四面體的微晶進入另一微晶中去。這樣分子間的空隙減少,密度就增大了。

溫度升高時,水分子的四面體集團不斷被破壞,分子無序排列增多,使密度增大。但同時,分子間的熱運動也增加了分子間的距離,使密度又減小。這兩個矛盾的因素在4℃時達到平衡,因此,在4℃時水的密度最大。

過了4℃後,分子的熱運動使分子間的距離增大的因素,就佔優勢了,水的密度又開始減小。

17樓:

涉及到化學。由於水分子是極性很強的分子,能通過氫鍵結合成締合分子(多個水分子組合在一起)。液態水,除含有簡單的水分子(h2o)外,同時還含有締合分子,最典型的兩種是(h2o)2和(h2o)3,前者稱為雙分子締合水分子。

物質的密度由物質內分子的平均間距決定。當溫度在0℃水未結冰時,大多數水分子是以(h2o)3的締合分子存在,當溫度升高到3.98℃(101kpa)時水分子多以雙分子締合水分子的形式存在(在水溫由0℃升至4℃的過程中,由締合水分子氫鍵斷裂引起水密度增大的作用,比由分子熱運動速度加快引起水密度減小的作用更大,所以在這個過程中,水的密度隨溫度的增高而加大。

),分子佔據空間相對減小,此時水的密度最大。如果溫度再繼續升高在3.98℃以上,一般物質熱脹冷縮的規律即占主導地位了。

水溫降到0℃時,水結成冰,水結冰時幾乎全部分子締合在一起成為一個巨大的締合分子,在冰中水分子的排布是每一個氧原子有四個氫原子為近鄰(兩個共價鍵,兩個氫鍵),這樣一種排布導致成一種敞開結構,也就是說冰的結構中有較大的空隙,所以冰的密度反比同溫度的水小。

18樓:匿名使用者

水在攝氏4度時密度最大之謎

陳超300多年前,人類就已知道水在攝氏4度時密度最大這一現象。雖然這一現象僅僅是由於水的分子結構造成的,但對於水的這種特性,人們至今仍不能作出科學的解釋。

日本物質材料研究機構物質研究所研究員三島修和鈴木芳治通過實驗證實,在低溫條件下兩種非晶態冰之間存在不連續性轉移。在低溫情況下,低密度水和高密度水呈完全不同的形態。這項研究不僅首次解釋了水在攝氏4度時密度最大的現象,而且在生態系統、水溶液系統等與水有關的領域有廣泛的研究與應用價值。

該成果發表在最新一期的《自然》雜誌上。

多年來,科學家通過理論計算與實驗,一直在進行水的非晶態多樣性研究。水通常在攝氏零度時結冰。但水在攝氏零度以下時也可保持液體狀態,稱作過冷卻水。

當過冷卻水到達臨界點以下時就會分離出兩種狀態,既低密度水和高密度水。與此相對應,也存在低密度和高密度兩種非晶態冰。由於水在低溫時易於結冰,也由於沒有非晶態冰之間互相轉移的現存理論,水的非晶態多樣性學說存在很多爭論。

其中之一就是兩種密度的非晶態水是否會發生連續轉移。

日本科學家的這項研究,觀察了高密度非晶態冰(hda)向低密度非晶態冰( lda)變化的過程。發現 h da在零下158攝氏度以下時整體均一膨脹,在零下158攝氏度時隨著不均一的體積變化迅速向 l da轉移。在轉移過程中,出現兩種成分共存狀態,隨著時間推移, h da和lda逐漸分離。

研究證實,低溫下兩種水之間的轉移是不連續的。

科學家認為,這項研究成果是揭開水領域各種問題的重大突破,將對今後過冷卻水等研究產生重大影響,同時將帶動對同溫層中的雲的研究及在冰點下活動的動植物細胞記憶體在的過冷卻水的研究。如果今後能夠控制這兩種水的臨界點,就可以自由控制水的結晶,對人類控制地球環境和開發生物冷卻儲存技術極有價值。

為什麼水在4度時密度最高,水為什麼在4度時密度最大

300多年前,人類就已知道水在攝氏4度時密度最大這一現象。雖然這一現象僅僅是由於水的分子結構造成的,但對於水的這種特性,人們至今仍不能作出科學的解釋。日本物質材料研究機構物質研究所研究員三島修和鈴木芳治通過實驗證實,在低溫條件下兩種非晶態冰之間存在不連續性轉移。在低溫情況下,低密度水和高密度水呈完全...

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