热胀冷缩水温超过4℃时,同样应当考虑缔合水分子中的氢键断裂、水分子运动速度加快这两个因素,综合分析它们对水密度的影响。在4℃时,水中双分子缔合水分子的比例最大,水分子的间距最小,水的密度最大。常温下,有大约50%的单个水分子组合为缔合水分子。具有这种反常膨胀特性的物质是水。
这种反常膨胀特性的物质里最常见的是
反常膨胀,是指一般物质由于温度影响,其体积为热缩冷胀。如水,锑, 熔融的二氧化硅, 立方氧化锆钨水的反常膨胀现象可以用氢键、缔合水分子理论予以解释。 只有在0℃到4℃的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。一般物质由于温度影响,其体积为热胀冷缩。但也有少数热缩冷胀的物质,如水、锑、铋、液态铁等,在某种条件下恰好与上面的情况相反。实验证明,对0℃的水加热到4℃时,其体积不但不增大,反而缩小。当水的温度高于4℃时,它的体积才会随着温度的升高而膨胀。因此,水在4℃时的密度最大。湖泊里水的表面,当冬季气温下降时,若水温在4℃以上时,上层的水冷却,体积缩小,密度变大,于是下沉到底部,而下层的暖水就升到上层来。这样,上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置,整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止。当水温降到4℃以下时,上层的水反而膨胀,密度减小,于是冷水层停留在上面继续冷却,一直到温度下降到0℃时,上面的冷水层结成了冰为止。以上阶段热的交换主要形式是对流。当冰封水面之后,水的冷却就完全依靠水的对流方式来进行热传递。由于水的导热性能很差,因此湖底的水温仍保持在4℃左右。这种水的反常膨胀特性,保证了水中的动植物,能在寒冷季节内生存下来。这里还应注意到,冰在冷却时与一般物质相同,也是缩小的。受热则膨胀,只有在0℃到4℃的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。
反常膨胀特性的物质里最常见的是什么
00水还有锑、铋、液态铁等,都存在反常膨胀特性。
例如水在标准大气压的时候,0℃-4℃时就呈现反常膨胀状态。简单地说是因为氢键在其中的作用。物质的密度由物质内分子的平均间距决定。
对于水来说,由于水中存在大量单个水分子,也存在多个水分子组合在一起的缔合水分子,而水分子缔合后形成的缔合水分子的分子平均间距变大,所以水的密度由水中缔合水分子的数量、缔合的单个水分子个数决定。具体地说,水的密度由水分子的缔合作用、水分子的热运动两个因素决定。
当温度升高时,水分子的热运动加快、缔合作用减弱;当温度降低时,水分子的热运动减慢、缔合作用加强。综合考虑两个因素的影响,便可得知水的密度变化规律。除了水还有锑、铋、液态铁等,都存在反常膨胀特性。
热胀冷缩
水温超过4℃时,同样应当考虑缔合水分子中的氢键断裂、水分子运动速度加快这两个因素,综合分析它们对水密度的影响。由于在水温比较高的时候,水中缔合数大的缔合水分子数目比较小,氢键断裂所造成水密度增加的影响较小,水密度的变化主要受分子热运动速度加快的影响,所以在水温由4℃继续升高的过程中,水的密度随温度升高而减小,即呈现热胀冷缩现象。
在4℃时,水中双分子缔合水分子的比例最大,水分子的间距最小,水的密度最大。
以上内容参考:百度百科-反常膨胀
什么东西遇冷会膨胀
水遇冷会膨胀,水之外,锑、铋、镓和青铜等物质在一定温度范围也有“反常膨胀”的特性。为什么会有这种反常膨胀现象呢?这和水的结构有关。大量水分子除了以单个形式存在以外,还会有多个水分子组合在一起,形成“缔合水分子”。水分子缔合时,相互间存在一种叫作“氢键”的相互作用,即不同水分子之间氧原子和氢原子的吸引作用。氢键具有一定的方向性,因此在单个水分子组合为缔合水分子后,水的结构发生了变化:一是缔合水分子中的各单个分子的排列更为有序,二是各个分子间的距离变大。水分子能否组合在一起成为“缔合水分子”,是与温度密切相关的,温度越高,缔合的程度越低;温度越低,缔合程度越高。常温下,有大约50%的单个水分子组合为缔合水分子。显然,缔合程度越高,水的结构就越松散,其密度就越低。然而,与此同时,温度还对水分子的热运动有影响,温度越高,热运动越快;温度越低,热运动越慢。这两种不同的作用,对水密度的影响是相反的。因此,谁占上风,就决定了水是热胀冷缩还是热缩冷胀了。在4℃以下时,缔合作用对于水的密度影响更大,这时水呈现出反常膨胀的特性;而当温度超过4℃时,则主要受热运动的影响,这时水的密度随温度升高而减小,即呈现热胀冷缩现象。
水结冰了,是什么使水的状态发生了变化
水结冰了,是温度通过凝结使水的状态发生了变化,变成固体。
凝结(英语:condensation)是气体遇冷而变成液体,如水蒸气遇冷变成水。温度越低,凝结速度越快。它的逆过程称作蒸发。
凝结属于液化形式中的一种,但不完全等于液化。
水结成冰体积增加1/10,冰化成水体积减少1/11,水的密度是1t/m3,冰的密度是0.9t/m3.10个立方的水结成冰后的体积是11个立方(10m3*1t/m3再除以冰的密度)。
增加了1个立方,即体积增加1/10.将这11个立方的冰再化成水后只有10个立方了,当然体积就减少了1/11。
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水结冰会膨胀的原因:
大多数物质都有热胀冷缩的特性,但有些物质在一定的温度范围里却会表现出相反的特性,即受热时收缩,遇冷时膨胀。
具有这种反常膨胀特性的物质里,最常见的就是水,它在4℃以上或0℃以下都遵循热胀冷缩的规律,在0℃至4℃却表现冷胀热缩。
4℃的水密度是最大的,越接近0℃,密度越小,水在结冰时,它的密度变得更小,因此冰总是浮在水面上。如果我们仔细观察水结冰的过程,会注意到冰首先是在水面出现的。
大多数物质都有热胀冷缩的特性,但有些物质是什么
大多数物质都有热胀冷缩的特性,但有些物质在一定的温度范围里却会表现出相反的特性,即受热时收缩,遇冷时膨胀。具有这种反常膨胀特性的物质是水。
在4℃时,1kg的纯水所占的体积最小,即水在4℃时的密度最大;温度在高于4℃时,水热胀冷缩;温度在高于4℃之间反常膨胀,即热缩冷胀;给0℃的水加热到10℃的过程中,水的密度先增大后减小。
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水的这种反常膨胀的特性可以为人们所利用,如别具风味的冻豆腐,就是使豆腐中的水结冰后,体积膨胀把豆腐中原来的小孔撑大。当冰融化后,水从一个一个的小孔中流出来,豆腐里就留下了无数个小孔,整块豆腐呈泡沫塑料状,这样,冻豆腐经过烹调后,小孔里盛满了汤汁,吃起来味道就非常鲜美。
我国劳动人民很早就知道并利用了水的这种反常膨胀特性来开采石料。寒冷的冬季,往石间缝中注上水,等水冻成冰后,由于体积膨胀,把石头撑得四分五裂,这样开采起来就既省力又能提高效率。
但是水的反常膨胀有时也给人们的生活带来了一些麻烦。比如在冬天,室外的自来水管常会由于管中的水结冰,而被撑裂;汽车司机在冬天的晚上收车后,常常把水箱里的水放掉,也是防止水箱冻裂。因此,北方的冬季特别要做好保暖防冻措施。
什么是反常膨胀有哪些物质会反常膨胀
这种水在标准大气压,0°C至-4°C时的状态显示不正常的扩张。很简单,因为其中的氢。 /》密度的材料来确定该物质内的分子的平均间距。水,也有大量的单独的水分子,由于水的存在下,组合多个水分子与水分子之间的关联,与水分子缔合在一起后,形成的水分子的关联平均每分子间距变大,所以水的密度总数的水分子缔合水分子单号决定由水协会,。具体而言,由水分子缔合作用的水的密度与水分子的热运动由两个因素决定的。当温度升高时,水分子的热运动加速缔合作用减弱;减慢当温度降低时,水分子的热运动,加强缔合作用。考虑到两个因素的影响,会知道水的密度的变化。 /》此外水,锑,铋,和铁液,异常的膨胀特性。
大多数物质都有热胀冷缩的特性,但有些物质在一定的温度范围里却会表现出相反
大多数物质都有热胀冷缩的特性,但有些物质在一定的温度范围里却会表现出相反的特性,即受热时收缩,遇冷时膨胀。具有这种反常膨胀特性的物质里,最常见的是(A)。
A.水
B.冰
C.铁
水结冰会膨胀的原因:
大多数物质都有热胀冷缩的特性,但有些物质在一定的温度范围里却会表现出相反的特性,即受热时收缩,遇冷时膨胀。具有这种反常膨胀特性的物质里,最常见的就是水,它在4℃以上或0℃以下都遵循热胀冷缩的规律,在0℃至4℃却表现冷胀热缩。
4℃的水密度是最大的,越接近0℃,密度越小,水在结冰时,它的密度变得更小,因此冰总是浮在水面上。如果我们仔细观察水结冰的过程,会注意到冰首先是在水面出现的。
热胀冷缩是一般物体的特性,大部分物体都是热胀冷缩,只有水(4°C以下)、锑、铋、镓和青铜等物质,在某些温度范围内受热时收缩,遇冷时会膨胀,恰与一般物体特性相反。
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。
具有反常膨胀现象的物质有哪些原因是什么
例如水在标准大气压的时候,0℃-4℃时就呈现反常膨胀状态.简单地说是因为氢键在其中的作用. 物质的密度由物质内分子的平均间距决定.对于水来说,由于水中存在大量单个水分子,也存在多个水分子组合在一起的缔合水分子,而水分子缔合后形成的缔合水分子的分子平均间距变大,所以水的密度由水中缔合水分子的数量、缔合的单个水分子个数决定.具体地说,水的密度由水分子的缔合作用、水分子的热运动两个因素决定.当温度升高时,水分子的热运动加快、缔合作用减弱;当温度降低时,水分子的热运动减慢、缔合作用加强.综合考虑两个因素的影响,便可得知水的密度变化规律. 除了水还有锑、铋、液态铁等,都存在反常膨胀特性.