水的体积与温度的关系是什么？为什么？

应＂悟空小秘书＂邀答！

水的体积与温度的关系是什么？为什么？

根据物质存在的实际情况，科学家观察实验也证明了热胀冷缩的这个定律：

在标准一个大气压下水在零到零上4度时的密度最大，体积最小，当温度上升水分子就膨胀，水的体积变大，如果水温从4度下降到零度以下开始结冰的这些过程中，水的体积也在变大。学生的物理题就有这些选择，水，温度，密度体积的关系，象做馒头，固定了比重，馒头涨得再大，只是密度发生了变化，而水是由温度变化决定它的密度和体积变化的，所以测出水的体积比冰的体积小1／10、

宇宙间比如太阳表面温度达1．4亿亿亿亿摄氏度，最低温度零下－273．4度，水遇到不断升高的温度会沸腾至汽化，遇零度往下的会结冰，（比如冬天温度下降结冰，能把自来水管的弯头冻膨胀而裂开）这温度下降冰到整个宇宙成冰窖，你能当个科学家，就能实验得到这些具体的数据。

其实从古人发明的这些文字如：温暖、温馨、温柔中就知道古人也很聪明，还有夫妻间的感情有知冷知热来形容，只是常人不去总结这些自然规律罢了！

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水的体积与温度的关系是什么？为什么？

先来讨论水的密度与温度的关系。水是一种神奇的物质，它的神奇表现在许多方面与其它物质有不同的地方。其中之一，就是水的密度与温度关系不符合热胀冷缩原理。在一般情况下，大多数物体的温度升高时，物体的体积膨胀、密度减小，表现为“热胀冷缩”现象。然而水的密度要划分为三个阶段：在4℃以上，4℃时，在4℃以下。在4℃以上，其密度虽温度的升高而减小。在4℃时，水的密度最大。在4℃以下，密度随着温度的降低而减小，即水在4℃以下有“热缩冷胀”的反常膨胀现象。

寒冷的冬天，冰水接触处，水和冰的温度总为0℃。这是由于冰是晶体，晶体在熔化或凝固时温度不变。若温度低于0℃，水会继续凝固成冰，若温度高于0℃，冰会熔化为水。在凝固的过程中会保持0℃不变；在熔化的过程中温度也保持0℃不变。从冰水接触处开始，随水深的增加温度逐渐升高，密度逐渐增大，直至底部的水保持4℃不变， 此时密度最大，以保证水中的鱼儿不会被冻死。

对于这种现象，科学家有不同的解释。本人根据分子动理论来理解，在质量一定的情况下，物质的密度由体积大小决定，而体积大小是由分子间的距离大小决定的。4℃以上，随温度升高水分子的热运动加剧，分子间距离变大，体积变大；相反，温度下降时，水的体积变小。当温度等于4℃时，分子间的距离达到为最小，体积最小。

这主要是水在不同的温度下，水中的单个水分子数目、双个水分子数目、多个水分子以氢键形式形成的“分子团”的数目不同。如果“分子团”数目较多，“分子团”之间的平均距离就会变大。温度下降越多，这些“分子团”越多，分子间的距离越大，体积就越大。在4℃时，以氢键结合的双水分子数目最多，水分子的间距最小，水的密度最大，水的体积最小。

知道上述原理就可以知道水的体积与温度的关系了。根据密度的计算公式：ρ=m/v，物体的质量不与温度、状态、位置、体积等因素的变化有关，即质量是一个定值，在质量一定的情况下，物体的密度与体积成反比，而体积又与温度有关。对于水而言，4℃以上，温度升高体积逐渐变大；4℃以下，温度升高体积逐渐变小；当温度等于4℃时，体积最小。

水的体积与温度的关系是什么？为什么？

水分子是个V型结构的分子，当温度较高时分子运动速度较大，导致体积增大密度减少（这时水分子运动对体积变化影响占主导）。

当温度接近0摄氏度时水分子的V型结构趋于有序排列，体积增大密度减小（这时水分子有序排列对体积变化占主导）。

当温度在3.98℃（一个标准大气压）时，水分子运动对体积的起不到主要的影响，而水分子多以（H₂O）₂的形式存在，还没有形成大规模的有序排列所以这时密度最大。