水在摄氏多少度时密度最大? 水在几摄氏度时密度最大( 二 ) _水分子

大多数物质受热时，体积增大，即热胀冷缩，而密度减小。水也有这种性质，除了0℃到4℃之间。随着温度的升高，水的体积不是增加而是减少。水的密度在4℃时更高。所以水的体积和温度的关系不是一条直线，而是一条曲线，这和大多数物质不同。
水的这种奇怪特性在自然界中很容易看到。比如冬天池塘里的水结冰，总是从水面开始。也就是说，首先河面的水温降到0℃ ，下面的水温高于0℃ ，从上到下温度逐渐升高，河底温度在4℃左右；密度逐渐增大，河底密度更高。正是由于水的这种奇特特性，才出现了“人走冰面，鱼游冰面”的自然景象。
至今对水分子的研究仍然不足，对水的异常膨胀也没有统一的解释。
水的密度在几摄氏度时更高。
1.水的密度在4℃时达到更大，大于4℃时膨胀，小于4℃时收缩。根据公式P=m/V ，水的密度在4℃时更大。
2.在大气压(105 Pa)和4℃的温度下，水的密度更大(1g/cm3) ，当温度低于或高于4℃时，其密度小于1g/cm3 。
水的密度在什么温度下更大？
4℃时水的更大密度是由水分子间氢键缔合的特殊结构决定的。根据现代X射线研究，证明冰具有四面体晶体结构。这个四面体是由氢键形成的，是一个开放松弛的结构，因为五个水分子占据不了四面体的全部体积，冰中的氢键把这些四面体连接成一个整体。这种由氢键形成的定向有序排列，利用率较低，为空，约占34% ，所以冰的密度较低。
水溶解时，大量氢键断裂，使其整合成四面体基团和零星的更小的“水团”(即氢键缔合形成的一些缔合分子) ，所以液态水并不像冰那样完全有序，而是具有一定程度的无序，即水分子之间的距离并不像冰那样固定， H2O分子可以从一个四面体微晶进入另一个四面体微晶。这样分子间空能隙减小，密度增大。
随着温度的升高，水分子的四面体基团不断被破坏，分子的无序排列和密度增加。但同时，分子间的热运动也增加了分子间的距离，降低了密度。这两个矛盾的因素在4℃时达到平衡，所以水的密度在4℃时更高。4℃以后，分子的热运动使分子间的距离增大，水的密度又开始减小。
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