為什麼水在4度以下會收縮和膨脹？

抗膨脹：水的抗膨脹特性介於 0 到 4 之間。 4、密度最高（; 當冰冷到0時，密度降低（即熱收縮率（指4）和冷上公升（指0）。

原因：主要由分子的排列決定。

由於水分子的極性很強，它們可以通過氫鍵結合成締合分子。

液態水，除了含有簡單的水分子（H2O）外，還含有締合分子（H2O）2和（H2O）3等，當溫度為0時，水不結冰時，大部分水分子以（H2O）3締合分子的形式存在，當溫度上公升到（H2O）2締合分子時，分子佔據的空間相對較小， 而此時水的密度最大。如果溫度繼續上公升到這個以上，一般物質的熱膨脹和冷收縮定律將占上風。 當水溫下降到0時，水結冰，當水結冰時，幾乎所有的分子結合在一起，成為乙個巨大的締合分子，冰中水分子的排列是每個氧原子有四個氫原子作為鄰居（兩個共價鍵，兩個氫鍵）。

這種安排導致了乙個開放的結。

結構，即冰的結構中存在較大的空隙，因此在相同溫度下，冰的密度比水的密度成反比。

因為水具有異常膨脹的性質。

這要視情況而定。

隨著溫度從0上公升到4，水的密度逐漸增加。 隨著溫度從4°C持續上公升到4°C，水的密度逐漸降低。 密度最高，為 4。

0 到 4 範圍內的水表現出冷脹熱的現象。 在其他溫度下，存在熱脹冷縮現象，水僅在0至4的溫度範圍內特殊。

衡量重要性。 水硬度是評價水質的重要標準，對飲用水和工業用水有非常重要的影響。 水硬度過高可能會形成水垢，從而影響產品質量。

因此，為了確定水質並對水進行相關處理，需要測量水中的鈣和鎂離子，即水的總硬度。

水總硬度的監測和分析是水質檢測的重要任務之一，它不僅影響水質，而且影響人們的生產和生活安全。 如今，隨著科學技術的飛速發展，檢測技術的應用越來越多，提高了水質總檢測的準確率，保證了水質安全和使用質量。

水很特別。

一般情況下是熱脹冷縮，但在0-4攝氏度時，是熱縮冷脹，是水的異常膨脹。

水的密度最大，為 4 攝氏度，即每單位質量的相對體積最小。

熱收縮率和冷公升率是指在低溫下單位質量的液態水和冰的體積的比較。 氫鍵力大於范德華力，水分子進入液態後體積無序受到范德華力的影響。

一般來說，當物體溫度公升高時，分子之間的平均距離增加，從而使物體的體積增加，這通常稱為熱脹冷縮。 當我還是個孩子的時候，我有過這樣的問題：什麼東西在冷的時候會收縮，在熱的時候會膨脹？

當時給出的答案是溫度計中水銀柱的通過。 也有人說，答案是人，因為人們冬天穿得多，夏天穿得少。 如果是這樣的話，那只是乙個笑話。

現在我已經知道有些物質具有熱收縮和冷膨脹的性質。 例如，當談到我們生活中常見的水的密度時，我們會認為它是，並以此為標準來定義其他物體的密度。 水的密度隨溫度而變化，當水的密度定義為每立方厘公尺1克時，水的密度最高為4攝氏度，而其他溫度下的水的密度小於每立方厘公尺1克。

上圖顯示了水的密度隨溫度的變化，可以看出，當溫度超過4攝氏度時，水的密度隨著溫度的公升高而降低，並且水表現出熱脹冷縮的性質。 當溫度在0°C至4°C之間時，水的密度隨著溫度的公升高而增加，表現為熱收縮和冷膨脹，這種現象稱為異常膨脹。

水之所以會出現熱收縮和冷膨脹現象，需要從分子水平上進行分析。 幾個水分子可以通過氫鍵鍵合形成締合分子，當水變成固體時，水的體積會膨脹，因為水分子通過氫鍵結合在一起，並且由於此時分子較鬆，密度變小。

當冰或雪花被加熱時，水分子之間的氫鍵會繼續斷裂，當它在0攝氏度變成水時，大約85%的分子間氫鍵不會斷裂，水的密度可以進一步增加。 如果溫度進一步公升高，分子間氫鍵會進一步斷裂，氫鍵斷裂會使水分子的排列更加緻密，如果水密度增加的效果超過溫度公升高和分子熱運動加劇引起的密度降低，則水會出現熱收縮和冷公升。

除水外，熔融二氧化矽和銻金屬還能表現出熱收縮和冷膨脹的特性。 從微觀上看，它們具有這種特性，而水具有這種特性是相似的。

水通常呈熱脹冷縮，但當溫度低於4時，會發生異常脹氣，呈熱脹冷脹。 因為 4 的水密度最大，但因為水含有氫鍵。

舉個例子：你把一瓶礦泉水放在冰箱裡，冷凍一天，第二天拿出來，你會發現瓶子變得更鼓鼓了。 可以看出，水是熱收縮和冷膨脹的。

純水是熱收縮和冷膨脹，從冬天水的結冰中可以知道，結冰後體積會增大。

由於溫度的影響，一般物質的體積是熱膨脹和冷縮。 但是，也有一些物質會冷縮膨脹，如水、銻、鉍、液態鐵等，在一定條件下正好與上述情況相反。 實驗表明，當0的水加熱到4時，其體積不僅不增加，反而減小。

當水溫高於4時，其體積隨著溫度的公升高而膨脹。 因此，4 的水體積最小，密度最高。 在湖中水面上，當冬季溫度下降時，如果水溫高於4，上層的水就會冷卻，體積減小，變得稠密，然後沉到底部，下層的溫水上公升到上層。

這樣，上層的冷水和下層的溫水不斷互換，整體水溫逐漸降低。 這種熱對流現象只能進行到所有水的溫度達到4小時。 當水溫降至4以下時，上層中的水膨脹並密度降低，因此冷水層停留在頂部並繼續冷卻，直到溫度降至0，上層冷水層結冰。

上述階段熱交換的主要形式是對流。 當水面結冰時，水的冷卻完全取決於水的傳熱。 由於水的導熱性差，湖底的水溫保持在4左右。

這種水的異常膨脹確保了水中的動植物能夠在寒冷的季節生存。 這裡還應該注意的是，冰在冷卻時與一般物質相同，並且還會收縮。 加熱時會膨脹，只有在 0 到 4 的範圍內，水才會出現異常膨脹。

7、4°C，1、在常壓下，水在4-100°C時，正隨熱膨脹和收縮; 在0-4°C時，它是熱收縮和冷膨脹。 1.在常壓下，當水在4-100°C時，它遵循熱膨脹和冷縮; 在0-4°C時，它是熱收縮和冷膨脹。

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