一立方的冰能化成一立方的水嗎?

5嗒嗒


一立方的冰能化成一立方的水嗎?



大家都知道“熱脹冷縮”這句話,說的是物體在溫度升高時體積變大,而在溫度降低時體積變小。原理簡單地說就是構成物質的分子在溫度升高時動能增加,分子的平均自由程增加,所以表現為熱脹,往深了說就是構成物質的原子的原子核自轉速度和核外電子的運動速度在外部能量的激發下增大,導致核外電子的離心趨勢增大,拉大了和原子核的距離,進而削弱了它們之間的電場力,其低能級的最外層電子脫離原子核的束縛成為自由電子,最終使物質密度變小;反之就是冷縮。


絕大多數物質是遵守熱脹冷縮這個原理的,但凡事總有例外:“水”這種物質就比較特殊,它是典型的特例。當然不是說水這種物質就完全不遵循“熱脹冷縮”這個原理了,水在4℃時密度最大,4℃以上的水還是遵守熱脹冷縮的,水在煮沸時會漫出來就說明了這一點;但在4℃以下,水就會發生反常膨脹現象,也就是“熱縮冷脹”了。因為水這種物質中含有一種東西――氫鍵(O-H):

這個氫鍵把每個水分子以一定的距離連在了一起形成晶體,格外佔空間,並且隨著溫度的下降,它在水中的數量越來越多,下圖就是冰水晶體結構示意圖,其中藍色的就是氫鍵。水分子距離增大,因此出現“冷脹”現象。


冰是0℃的固態水,它的溫度低於4℃,所以它會熱縮冷脹,最終密度變為0.9,同等質量的水,固態冰的體積要大於液態水的體積,冰化為水溫度要升高,體積卻變小,因此一立方的冰化成液態水的體積肯定要小於一立方,是化不成一立方液態水的。
在生活中水的這種現象是很常見的,冬天沒采取保溫措施的水管容易凍裂就是因為水結成冰後體積變大的緣故。


物原愛牛毛1


寒暄完,回答問題與透露秘密!

答案:冰會浮於水面上,所以冰的密度比水小:所以冰融水,就是密度變大的過程,所以體積會縮小,大約多少呢。縮小約10%,即“一立方的冰能化成0.9立方的水”

另外補充說明為什麼使用“約”這個字,因為水在一個標準大氣壓下,液體狀態,4攝氏度時為密度最高。0~4度的趨勢是密度變大,4~100度時,密度變小。這算什麼秘密呢?因為水有這個神奇特徵,這樣湖泊海洋的水錶面達到密度最大的4攝氏度時,4度水會沉下水底,調到4度就往下沉,這樣水面外溫度再低,水體會循環水體都降到4攝氏度。上下都是密度最大的4度水後,水體不再上下循環。再降溫就只能是水面了。最終結果就是海洋湖泊在冰冷的天氣裡,水面結冰,而水下一直是溫暖的4度水。

這個水的特性,保障了地球生命,無論天氣寒冷和炎熱,水裡的生物都可以安然的活下去!這是地球海洋生命能夠起源和繁榮的支柱性條件之一啊,絕不是浮誇的。


秦椒夜雨


冰的比重0.9,比水1.0要輕,可看到冰全是小孔,所以冰浮在水面。冰化了,體積自然要縮小。

液體變固體,居然體積變大,有點意外,原因冰產生小孔,分子間距已撐開。

水變成冰,體積要膨脹約11%,力量很大,能把自來水管撐裂。反之,冰溶成水,體積要縮小約10%。

為什麼相差1%,分母不同,仔細算了一下。怕有人抬槓哈。


溫情憶鴻564


不能啊。比重不一樣。同體積水變冰後,兵會膨脹,所以冰水面上。冰化了後,水的體積會少一些。


六月54532286


沒學過初中物理嗎?

冰的密度比水的密度小。冰融化後,質量不變,密度變大,體積自然變小了。

這有什麼問題嗎?

即便你把水加熱升溫,這種溫度變化帶來的密度變化,與冰和水之間的密度差異,不是一個量級的。對體積的影響也是微乎其微的。不影響結論。


simxpert


在常壓情況下肯定不能。


天澤方圓之楊春順


不能。水的密度比冰大。


鴻雁36685281


不能,冰的冰的密度小於水的密度,冰熔化體積縮小


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