水的密度在3.98攝氏度時最大,為1.0×10³千克每立方米,溫度高于3.98攝氏度時,水的密度随溫度升高而減小 ,在0至3.98攝氏度時,水熱縮冷漲,密度随溫度的升高而增加,即冰的密度反比同溫度的水小,同等體積情況下,水比冰重。
原因:當溫度在0攝氏度水未結冰時,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攝氏度時,水分子多以(H₂O)2締合分子形式存在,分子占據空間相對減小,此時水的密度最大如果溫度再繼續升高在3.98攝氏度以上,一般物質熱脹冷縮的規律即占主導地位了,水溫降到0攝氏度時,水結成冰,此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氫鍵這種排布導緻成是種敞開結構,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,即十立方水與十立方冰相比,十立方水比較重
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