冰的密度比水小的原因(冰的密度)
大家好,今天小六子来为大家解答以下的问题,关于冰的密度比水小的原因,冰的密度这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1、热胀冷缩,指的是物质受热时体积会变大,受冷体积变小。
2、就拿最常见的温度计就是依据这一原理制作的,对于物质这一性质大家深信不疑。
3、但是,有一种物质比较反常,冰是水降低温度到0度下的产物,却比水轻。
4、 冰的密度比水小,所以能浮在水面上。
5、为什么冰的密度反而比水小呢?原因只有一个,就是水在结冰的时候,体积增大了,其中的原因是什么呢? 原来水分子之间存在一种特殊的作用——氢键。
6、 液态水,除含有简单的水分子(H2O)外,同时还含有缔合分子(H2O)2和(H2O)3等,当温度在0℃水未结冰时,大多数水分子是以(H2O)3的缔合分子存在,当温度升高到3.98 ℃时,水分子多以(H2O)2缔合分子形式存在,分子占据空间相对减小,此时水的密度最大。
7、 如果温度再继续升高在3.98 ℃以上,一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。
8、水温降到0 ℃时,水结成冰,水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子,在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻(两个共价键,两个氢键)。
9、这样一种排布导致成一种敞开结构,也就是说冰的结构中有较大的空隙,所以冰的密度反比同温度的水小。
10、 冰与水中氢键的比较 知道水结冰时体积会膨胀,我们就要利用这一性质。
11、所以冬天到来之前,放在露天的瓦缸都应该倒扣过来,免得积了水会冻裂。
12、自来水管得用稻草包扎起来,结了冰放不出水来还是小事,冻裂了损失可大了。
13、不能耐寒的花树果树和幼小的苗木,也得用稻草包扎。
14、树木的细胞里含的水要是结了冰,会把细胞膜胀破,植物的组织就给破坏了。
15、 农用机车用完之后必须将水箱的水放尽,以免冻裂等等。
本文分享完毕,希望对你有所帮助。