回覆列表
  • 1 # 壹點科譜

    水的密度肯定是會變化的,如果不會變化,那水的三種形式固態,液態,氣態就不存在。事實上。

    氣態是水密度最小的時候,只有這樣才會上升天空,形成雲。而固態是水密度第二小的形態,由形成的冰漂浮於水可以知道,冰的密度是絕對沒有液態狀的水大的。由此可以知道,液態水是水的三種形態下密度最大的存在。

    我們知道,物質基本都有熱脹冷縮的特性,受到加熱,粒子之間運動加快,粒子之間間隙加大,表現密度減小。而低溫下恰恰相反,粒子之間運動減小,表現間隙減小,反之密度加大。但這似乎解釋通水的這種現象,為何低溫狀態下的冰密度會比水小,說不通。

    而且根據現有科學研究表明,在液態水形態下,它的密度在超冷水狀態或者趨於零度時竟然不是最大,而是在4℃時密度最大,這也不適用熱脹冷縮遠離。

    透過進一步研究發現,水的熱脹冷縮是反常的,水在低於4度時表現熱縮冷脹,導致密度下降。而在大於4度時,則恢復熱脹冷縮。這是水最重要也是最奇特的特性之一。保證了地球生命的延續。想想地球冰河時期,如果冰都是下沉,那暴露在低溫空氣中的水會一直結冰,到時整個海洋和地球就真的冰封了。

    為何會有這樣奇怪的特性呢?原來,當水為固態時,分子間的相互作用力會使分子按一定的規則排列,分子之間會形成結晶四面體。這種排列方式可以看做類似支撐作用,會佔據空間,比較鬆散,密度自然就沒有液態水大,漂浮也在情理之中。

    現在來說說為何4℃時水的密度才是最大的,透過觀測發現,在低於4℃條件下的水,即使沒有結冰,早就在水中形成肉眼不可見的冰晶體,這些冰晶體恰恰導致水的密度變大的原因。而溫度到達4℃時才能充分融化這些不可察覺的冰晶體,這個時候才能稱為完全液態水,密度自然最大。超過4度,水分子的運動有加快趨勢,分子間隙也開始加大,密度也會逐漸加大。所以4℃時是水密度最大的時候。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 三國殺中,將印和功勳到底是什麼東西?