发布网友 发布时间:2022-11-18 20:35
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热心网友 时间:2024-12-04 22:14
水的密度不是随着温度线性变化的,无法笼统地说热水的密度大还是冷水的密度大。水在3.98℃时密度最大。
水的密度在3.982℃时最大,为1000kg/m3,温度高于3.982℃时(也可以忽略为4℃),水的密度随温度升高而减小,在0~3.984℃时,水热缩冷涨,密度随温度的升高而增加。
原因:主要由分子排列决定。也可以说由氢键导致。由于水分子有很强的极性,能通过氢键结合成缔合分子。
液态水,除含有简单的水分子(H₂O)外,同时还含有缔合分子(H₂O)2和(H₂O)3等,当温度在0℃水未结冰时,大多数水分子是以(H₂O)3的缔合分子存在。
当温度升高到3.98℃(101.325kPa)时水分子多以(H₂O)2缔合分子形式存在,分子占据空间相对减小,此时水的密度最大。
如果温度再继续升高在3.982℃以上,一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。
水温降到0℃时,水结成冰,水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子,在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻两个氢键这种排布导致成是种敞开结构,
冰的结构中有较大的空隙,所以冰的密度反比同温度的水小。
超临界水性质
当我们把水的温度和压力升高到临界点(温度 374.3℃,压力 22.05MPa)以上,水就会处于一种既不同于气态也不同于液态和固态的流体状态——超临界状态,
此状态下的水就称为超临界水(SCW)。
超临界水具有可压缩性,温度或压力的微小变化就会引起超临界水的密度大大减小,在临界点时,水的密度仅为0.326g/cm3,典型的超临界水氧化是在密度接近0.1g/cm3时进行的。
以上内容参考:百度百科-水