大家好，小好來為大家解答以上問題。水在多少度時(shí)密度最大?，水在幾度密度最大很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、我們知道,正常情況下物質(zhì)是熱脹冷縮的,所以溫度越高,物質(zhì)的密度越小.但也有一些例外情況,如水在0℃～4℃之間是熱縮冷脹的,人們把這種現(xiàn)象叫做反常膨脹.設(shè)想把一定質(zhì)量的水從0℃加熱到10℃,水的體積是先減小后增大的,4℃是轉(zhuǎn)折點(diǎn),此時(shí)體積最小,密度最大.水的這種奇異特性很容易在自然界中看到,如冬天河塘里的水結(jié)冰時(shí),總是從水面開始的.也就是說首先是河面的水溫降到0℃,下面的水溫則高于0℃,從上向下溫度逐漸升高,河底溫度在4℃左右;密度則逐漸增大,河底密度最大.正因?yàn)樗倪@種奇異特性,才出現(xiàn)“人在冰上走,魚在冰下游”的自然景象.　　我們的問題是,水為什么會(huì)出現(xiàn)反常膨脹現(xiàn)象?或者說,為什么水在4℃時(shí)密度最大呢?一般來說,熱學(xué)中的宏觀現(xiàn)象都有它的微觀本質(zhì),所以水的反常膨脹也跟水分子特殊排列有關(guān).但要從分子論的角度給出詳細(xì)的解釋,困難比較大.到目前為止,人們對水分子的研究還是很不夠的,有關(guān)水的反常膨脹現(xiàn)象尚沒有統(tǒng)一的解釋.介紹兩種常見且通俗的解釋,供參考.　　一　 　　在溫度較低時(shí),水中不完全是液態(tài),還有一些微小的冰晶體.在冰晶體中,每個(gè)分子以一定的規(guī)律排列在晶體點(diǎn)陣內(nèi),每個(gè)分子都被四個(gè)分子所包圍,四個(gè)分子在空間構(gòu)成一個(gè)四面體.而液態(tài)水中的分子,排列比較雜亂,不像冰晶體中的分子那樣規(guī)則排列.雖然這些水分子在液態(tài)水中運(yùn)動(dòng)比在冰晶體中更自由些,但是分子間的平均距離卻比在冰中小,所以液態(tài)水的密度比固態(tài)水的密度大.科學(xué)家用X射線研究接近0℃的水的結(jié)構(gòu)時(shí),證實(shí)在液態(tài)水中存在著非常小的冰晶體.根據(jù)推算,在接近0℃的水中大約有0.6%的這種冰晶體.當(dāng)溫度逐漸升高時(shí),這些冰晶體逐漸被破壞,引起了體積的減小,致使密度增大.　　在溫度4℃上下,水中有兩種使密度發(fā)生改變的效應(yīng)：一是由于溫度升高,液態(tài)水的分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,分子間的平均距離增大,致使水的密度減??；另一種是由于溫度升高,水中所含有的冰晶體逐漸熔解,分子間的平均距離減小,致使密度增大.在1大氣壓（101.325千帕）下,水溫低于4℃前,后一種效應(yīng)占優(yōu)勢；而水溫高于4℃后,前一種效應(yīng)占優(yōu)勢.設(shè)想一定質(zhì)量的水,溫度從0℃逐漸升高到5℃,根據(jù)上面的分析,水的體積將先減小后增大,密度則先增大后減小,在4℃時(shí)體積最小,密度最大.實(shí)際上,溫度越過4℃以后,冰晶體會(huì)越來越少,直至消失,水就進(jìn)入正常膨脹狀態(tài)了.　　　　二　　水由不斷運(yùn)動(dòng)著的水分子組成,而水分子是有極分子,即它的正、負(fù)電荷“重心”不重合.在一般情形下,水并不是以單個(gè)分子的形式存在的,而是由多個(gè)分子相互吸引聯(lián)在一起的.在0℃時(shí),由三個(gè)分子聯(lián)在一起組成分子團(tuán)；當(dāng)溫度升高到4℃時(shí),這種組合轉(zhuǎn)化為兩個(gè)分子聯(lián)合在一起的分子團(tuán),顯然兩個(gè)分子組合的排列要比三個(gè)分子組合的排列緊密些；當(dāng)溫度升高到4℃以上時(shí),分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,動(dòng)能增大,吸引在一起的兩個(gè)分子又逐漸拆開為單個(gè)分子,運(yùn)動(dòng)的范圍更大了,導(dǎo)致水分子間的平均距離變大,密度減小.所以水在4℃時(shí)密度最大.　　上面兩種觀點(diǎn)雖然都解釋了水在4℃時(shí)密度最大這一現(xiàn)象,但在沒有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格驗(yàn)證之前,只能稱為科學(xué)假說,理論本身是否正確還有待人們進(jìn)一步研究.事實(shí)上,為解釋自然現(xiàn)象而提出假說,再用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證假說,從而得到正確的理論,正是科學(xué)探究的一般過程.。

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