水结冰时体积怎样变化?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 19:18:55
水结冰时体积怎样变化?
水结冰时体积怎样变化?
水结冰时体积怎样变化?
体积变大
先说明一下,热胀冷缩只是人们由日常生活中的经验所总结的,虽然适用于大部分物质,但是不是所有物质的属性.
热胀冷缩是因为分子受热后运动更加剧烈,导致的分子间的距离增加了；反之成立.
但是分子间的距离不是单单由分子热运动这一个原因说导致的,所以当有其他因素时,情况就会改变的.
再说到水,导致水于冰密度不一的原因大概有：
1、水在液态时会溶解一定量的空气,在结冰时空气也成了气态,所以空气的体积变大了,但是空气却还在水里；
2、冰的分子结构是导致其密度大于水的重要因素.
就像是 碳单质 一样,其分子组成的结构不同,那么密度也不同；而由水变成冰的过程中,其分子的排列结构也变化了,所以密度变化.
变小
是变大
体积会变大，这个称为水的反常膨胀。水在4摄氏度的时候密度最大，结成冰后，可以近似认为密度为0.9，比4度时液态的水密度1小，于是会膨胀。
变大
因为水变冰是质量不变 而密度变小(水的密度是1.0g/cm^3 冰的密度是0.8g/cm^3) 质量=密度*体积
密度变小了,又要保持质量不变,只能使体积变大
变大
事物都是热胀冷缩,而水变冰则是反常膨胀,因为冰的密度比水的密度小，质量不变，根据密度公式，所以冰的体积比水的体积大．
变大
因为水的密度比冰大，而水和冰的质量是相同的，所以体积变大
体积变大，水冻结过程实际上是由于热传递而使水的分子运动减弱的过程。水分子的运动减弱最后结成冰。由于冰的分子空间比水的体积大，所以冰的体积比水的大。通常情况下，在0～-4度的区间内,冰的体积随温度的下降而膨胀. 这是讨论的前提。
水分子在冻结的过程中，只要热传递过程不断，水分子的运动就会不断的减弱。因此，即使装水的容器空间有限，以致使水不能得到通常成为冰的体积，也不能阻止水分子运动的减弱。...
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体积变大，水冻结过程实际上是由于热传递而使水的分子运动减弱的过程。水分子的运动减弱最后结成冰。由于冰的分子空间比水的体积大，所以冰的体积比水的大。通常情况下，在0～-4度的区间内,冰的体积随温度的下降而膨胀. 这是讨论的前提。
水分子在冻结的过程中，只要热传递过程不断，水分子的运动就会不断的减弱。因此，即使装水的容器空间有限，以致使水不能得到通常成为冰的体积，也不能阻止水分子运动的减弱。即水在降温的过程中如果仅仅只有体积的限制，仍然能成为冰。
成为冰的过程中，如果体积受到限制，就会有冰的分子力与容器承受力的矛盾。冰的应该体积与实际体积的差额决定冰分子被压缩的多少，也决定分子力的多少。冰的分子力遵守分子力变化规律（参见高中物理书本），是十分惊人的，但并不是什么都能克服的。只要有足够坚固的容器，容器是不会被撑破的。
可见，冰形成的过程是分子运动减弱的过程，容器坚硬与否不能阻止；冰体积的压缩是相对的，容器可以阻止。
需要指出的是，在这种情况下，水形成冰需要的能量用于两方面：（1）水通常情况下形成冰的能量（2）冰被压缩所需要的能量。后者需要的能量是相当惊人的，以致会让人误认为“那如果把水放在很坚固而有限的容器里然后降温是不能形成冰的”。其实是可以形成冰的，但在形成冰的过程同时也是对水（或冰）压缩的过程，只是后一个过程需要的能量相当大而矣。
回答者：luphosphor - 秀才 二级 10-29 23:09
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