为什么冬天的水底不结冰
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 12:27:51
为什么冬天的水底不结冰
为什么冬天的水底不结冰
为什么冬天的水底不结冰
水底的水一直保持在4°,所以水不会结冰
应该不结吧
由于水分子是极性很强的分子，能通过氢键结合成缔合分子（多个水分子组合在一起）。液态水，除含有简单的水分子(H2O)外，同时还含有缔合分子，最典型的两种是(H2O)2和(H2O)3，前者称为双分子缔合水分子。物质的密度由物质内分子的平均间距决定。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℃(101kPa)时水分子多以双分子缔合水分子的形式存在（在水温由0...
全部展开
由于水分子是极性很强的分子，能通过氢键结合成缔合分子（多个水分子组合在一起）。液态水，除含有简单的水分子(H2O)外，同时还含有缔合分子，最典型的两种是(H2O)2和(H2O)3，前者称为双分子缔合水分子。物质的密度由物质内分子的平均间距决定。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℃(101kPa)时水分子多以双分子缔合水分子的形式存在（在水温由0℃升至4℃的过程中，由缔合水分子氢键断裂引起水密度增大的作用，比由分子热运动速度加快引起水密度减小的作用更大，所以在这个过程中，水的密度随温度的增高而加大。），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3.98℃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(两个共价键，两个氢键)，这样一种排布导致成一种敞开结构，也就是说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。
这种妙不可言的奇特现象会使冬天里海洋、江河和湖泊的水，于结冰之后浮到水面，而温度较高的水则因较重而沉到冰块之下。最后，当整个水面冻结成冰，下层的水却仍然继续保持其液体形态，不受寒冬的影响，而海洋湖泊内中的生命，亦因此得以存活。水底的温度在4摄氏度以上.
水的密度在3.98oC时有极大值(1.0000).当温度大于3.98oC时, 水的密度会逐渐减小(例如上表中1.00oC时, 密度为0.999 9015 g/cm3).
看起来似乎只有些微的变化, 但是却有着极大的影响.
当水面由于受到外界的影响, 从高温逐渐往下降时,水面的温度会低于水底的温度.由于温度高于3.98oC时, 较低温的水密度较大.于是水面上的水会逐渐往下沉,
而水面下较高温的水, 因为密度较小, 而逐渐往上.形成水的上下对流.
可是当水温低于3.98oC时,水面上较低温的水, 密度反而变的较水面下的水还小.于是较低温的水, 便只好浮在水面上.靠着传导的方式传递热量(降温).
当温度低于0oC时, 开始由水面上逐渐往水面下结冰.而在冰底下的水温则是3.98oC.因此鱼类生物还能存活下来.
要是水没有如此奇特的性质. 而是由水底下开始结冰.对流将使得结冰速率增加.经过一次严冬, 河里及湖里的鱼类大慨都死光了.整个地球的生物链, 可就得重新安排了! 你想世界会变成什么样子！ ！
收起