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热胀冷缩那为何水变成冰后体积反而变大(

2024-08-08 21:38:42 来源:网络

热胀冷缩那为何水变成冰后体积反而变大(

物体热胀冷缩,但为什么水冻成冰后体积反而变大了呢???
原因🙃——😐:水中存在氢键🎨-——🌻,在温度下降时🌴——_😔🕷,水中的氢键数量增加🐙😦--🌚,导致体积随温度下降而增大🦅🥅——😆。在水结成冰时💐|🦏😶,水分子的运动不能破坏氢键😆-🐹🦃,氢键起主要作用🎲|🌘🥋,它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构🤿——🐩🏈,在一个晶格中😓*-🤬🛷,四个氢原子在正四面体的顶点上😮🦊——_😨,一个氧原子位于四面体的中心🌎——|🦠。这样🐤🤓-🦤☺️,使分子间的空隙变大且保持一定希望你能满意🎏🦟——-🐙🦓。
这是因为水分子以三种不同形式存在*🐍-——🐩,水从液态变成固态🐿-_🌾,水分子结构发生了改变🐬__🐇,变成了更为稳定的结构🐺♟|-🐘🦌,因此宏观上看起来冰的体积更大😻🎮——|♟。水分子是由氢和氧构成的🐊--⚾🤡,其中氢与氧通过化学键链接🐺🍃|_🐘*,水分子在液态时🎰🐿_🐯,其中存在的氢键会使多个水分子之间存在一定的作用力🦧_——🐈🥊,当水分子降温变成冰时🤣💐——🙂🌈,水分子之间的间隙会到此结束了?🦨👺-🪲。

热胀冷缩那为何水变成冰后体积反而变大(

热胀冷缩,那为什么水变成冰体积反而大了呢???
这是因为🐽🍂|-🥈😛,通常情况下🦌__🐦🧵,如果你让物体变热🐬🦔_🤣,它所含的分子会更频繁地振动👺|🦕🤓。当振动得更多🍀-🎈🦍,分子间就需要更多的空间😾🦂|-🐷🎲,所以它就会膨胀🎫-💮🦁。是的🧶🧨|——😾,水加热变成水蒸气就是这个原理🐽🏐|-🦈。从逻辑上讲🏑——🕹🏓,如果你把物体冷却下来🦕🪡_——🦇🪄,那么分子的运动速度应该会变慢🐊|-🧩,分子间相互碰撞和反弹的强度会降低🦤_-*😧,分子活动频率也会降低🦋😑-——🦊,物体还有呢?
当提及水在冷却后体积反而增大的现象🦦——🌧🌼,关键在于氢键的作用🤭|*。水分子中的氢键在温度降低时🦮_🦩🦍,实际上会增多🌳——🐑🥇,促使分子间的距离在一定程度上扩大👽_🤗,尽管整体上水的密度在下降🐜🦍————🌳。当水结冰时🐑🦟-——🤢🧨,水分子不再像液态时那样自由移动🦗-|🐣🐬,而是形成规则的结晶结构🦋👺——🐍,每个水分子被氢键固定在特定的位置🤬😿-🌕,形成一个正四面体🪁||🦈🐒,氧原子有帮助请点赞🐙🌲|🦁。
一般物体都是热胀冷缩,为什么水变成冰,体积还增大呢???
因为水变成冰后的密度变小🏈————🐙,所以等量的水变成冰后体积会增大🦇|🪳*。
此时水的密度最大🦇🍄-🌱。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🌻*——|🦅。物体受热时会膨胀😧|-🥉☹️,遇冷时会收缩的特性🐚🐷_🦠🤠。由于物体内的粒子(原子)运动会随温度改变☀️__😈🐺,当温度上升时🤬——-🦡,粒子的振动幅度加大🐼-⛳,令物体膨胀🦉🔮|⭐️;但当温度下降时♥🧩——🦘,粒子的振动幅度便会减少🧿-——😘🐰,使物体收缩🌨|_🦍。
...热胀冷缩而当水结冰的时候体积不会变小反而会变大而且会???
水变成冰体积变大🕹🦛_🦜🦅,是因为液态水中水分子之间存在着较强的氢键作用力.它比分子间的作用力(范得瓦耳斯力)大得多.当水处于液态时🤔🦕————😌,在氢键力的作用下🐉🌧-_😜,水分子靠近🥍🦅-_🦦,在宏观上就表现为体积小.而变为固体时🐇🕷——-🌸,水变为晶体😬⚾|🎣,分子排列有了规律😱|——🏵🐃,氢键的作用力削弱*-_🌝🌱,宏观的表现为体积变大. 大多数的液体变为固体都是说完了🕷|_🌥。
当你把将水装满一个瓶子☺️||🪶🤕,再放入零下的温度下冷冻🥎☄️|🐆,你就会发现瓶子收缩变形了😩-——🪶。也就是说体积变大了🕹--🐓🐈,这个问题看似简单🐫_🤯🦆,很多人说😓————🍁🧿:密度改动了😟--🦕🦓,但假如要处理为什么密度改动了🍃|🍁,就得运用化学的学问😡🥊——|*。普通而言🌴😈——🦙,物体遵照了热胀冷缩的准绳🤮-🦓🦓。但是水是其中的例外*|——😼🐗,而缘由也就是其中的化学键——水分子的化学键等会说🎋🦄|🏵🐰。
人人都知道热胀冷缩这个原理,但是为什么水冻成冰后,体积却增加了呢?
因为水在4摄氏度时密度最大🎱|😠,就是说分子最紧密🌝|🕊🎋,温度再冷后🦁🦏————🎭🐤,水分子就不紧密了😭-——🤧,就是说密度改变😿|——😩,这样空气进去了💐🦕-*‍❄,体积就大了🐷_😶,
从结构看😣🤣_🤑:水分子中存在氢键🦑🐟|🐷,在4℃密度最大1克/立方厘米🪢🦧__🏒,双分子或多个分子缔合作用😷🙃__⛅️🧶,体积变大.正常情况热胀冷缩🦧_🐈,水反常膨胀性🌎——😋🤔!就是因为冰的密度比水低🐯🌻|⛸。冰的密度是0.9,水的密度是1. 水结冰后😟————🤬🌑,总质量没有发生变化🌍|🐡,但因为冰的密度低🍁|——🐰♟,因此体积增大🐐🐗_-🐒。