物体热胀冷缩,但为什么水冻成冰后体积反而变大了呢?

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物体热胀冷缩,但为什么水冻成冰后体积反而变大了呢?~

水结冰以后体积为什么会变大?知道的人真是不简单

水结冰以后体积为什么会变大?知道的人真是不简单

原因:水中存在氢键,在温度下降时,水中的氢键数量增加,导致体积随温度下降而增大。

在水结成冰时,水分子的运动不能破坏氢键,氢键起主要作用,它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构,在一个晶格中,四个氢原子在正四面体的顶点上,一个氧原子位于四面体的中心。这样,使分子间的空隙变大且保持一定,因此水结成冰时体积变大。

在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞,各分子间可发生相对滑动而相互交错,这样就会互相填补空隙,因而体积变大。

温度高时水分子动能大而无法牢固产生氢键,分子间以尽可能小的进行杂乱无章的排列。温度降低后(低于4度),越来越少的分子动能不足以打破产生的氢键,而氢键有一定键长,所以4度以后固定的氢键越来越多。

当0度时所有的分子都被固定在一定区域内,氢键使分子彼此保持一段距离。

 扩展资料:

热胀冷缩的物理原理:

对于一般物体,热胀冷缩是成立的。当物体温度升高时,分子的动能增加,分子的平均自由程增加,所以表现为热胀;同理,当物体温降低时,分子的动能减小,分子的平均自由程减少,所以表现为冷缩。

参考资料来源:百度百科——水结冰



  这是水的反常膨胀现象。、
    反常膨胀是指一般物质由于温度影响,其体积为热胀冷缩。水的反常膨胀 只有在0℃到4℃的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。水的反常膨胀现象可以用氢键、缔合水分子理论予以解释。
  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 kPa)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3.98 ℃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。

  在水结成冰时,水分子的运动不能破坏氢键,氢键起主要作用,它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构,在一个晶格中,四个氢原子在正四面体的顶点上,一个氧原子位于四面体的中心.这样,使分子间的空隙变大且保持一定,因此水结成冰时体积变大.而在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞,各分子间可发生相对滑动而相互交错,这样就会互相填补空隙~因而体积变大~
  冰的密度比水小,因为结冰前后质量不变,质量=密度X体积,在质量不变的前提下,当密度变小的时候体积变大。

原因:水中存在氢键,在温度下降时,水中的氢键数量增加,导致体积随温度下降而增大。
在水结成冰时,水分子的运动不能破坏氢键,氢键起主要作用,它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构,在一个晶格中,四个氢原子在正四面体的顶点上,一个氧原子位于四面体的中心。这样,使分子间的空隙变大且保持一定,因此水结成冰时体积变大。
在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞,各分子间可发生相对滑动而相互交错,这样就会互相填补空隙,因而体积变大。
温度高时水分子动能大而无法牢固产生氢键,分子间以尽可能小的进行杂乱无章的排列。温度降低后(低于4度),越来越少的分子动能不足以打破产生的氢键,而氢键有一定键长,所以4度以后固定的氢键越来越多。
当0度时所有的分子都被固定在一定区域内,氢键使分子彼此保持一段距离。
扩展资料:
热胀冷缩的物理原理:
对于一般物体,热胀冷缩是成立的。当物体温度升高时,分子的动能增加,分子的平均自由程增加,所以表现为热胀;同理,当物体温降低时,分子的动能减小,分子的平均自由程减少,所以表现为冷缩。
参考资料来源:搜狗百科——水结冰

因为一般物体在质量保证不变的情况下温度低时密度大,温度高时密度小,但是水在结成冰是,冰的密度比水的密度小,所以水结成冰时体积变大


热胀冷缩的原理是啥?为什么会这样?
原理:属于物理方面的变化,根据物质粒子最小的原子结构来看,物质的热胀冷缩应该是由物质原子的内部加速运动形成的。从原子的内部结构来讲,当原子受热后,核内质子和中子以及核外电子呈现为粒子运动的加速状态。因为物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩。这是由于物体内的粒子运动会随温度改变,当温度上升时,...

大多数物质都有热胀冷缩的特性,但有些物质
对于一般物体,热胀冷缩是成立的。当物体温度升高时,分子的动能增加,分子的平均自由程增加,所以表现为热胀;同理,当物体温降低时,分子的动能减小,分子的平均自由程减少,所以表现为冷缩。但也有例外,比如说水,这并不是说热胀冷缩对水不成立,而是水中存在氢键,在温度下降时,水中的氢键数量增加,...

热胀冷缩是什么原因
热胀冷缩的原因: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。热胀冷缩是指物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩的特性。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...

热胀冷缩的现象和解释 热胀冷缩是怎么回事
热胀冷缩是指物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩的特性。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。比如平常用水银温度计量体温,就是利用这一原理,温度上升,水银上涨。生活中还有其他热胀冷缩的现象:...

热胀冷缩是什么原因造成的
气体的热胀冷缩是指气体在温度变化时会发生体积变化的现象。当气体温度升高时,它的体积会变大;当气体温度降低时,它的体积会变小。气体热胀冷缩的原因是气体分子在温度变化时会发生运动变化。当气体温度升高时,气体分子的运动加快,气体的体积也会随之变大;当气体温度降低时,气体分子的运动减慢,气体...

人身体里什么热胀冷缩?
热胀冷缩是虽然是物理现象,但在人的身上当然也有体现,比如说男孩子的生殖器冷天,特别是冻雨天气就有收缩的现象,热天或者气温高的话就膨胀或者变长!当然你要是男孩子的话你可以去验证,假如你是女孩子的话,那我已经说明白了,不信可以问自己的男朋友或者哥们!当然女孩子身体上有没有这些反映,...

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...

物体的热胀冷缩与什么有关
热胀冷缩是指物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩的特性。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。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...

热胀冷缩什么意思
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。对于一般物体,热胀冷缩是成立的。当物体温度升高时,分子的动能增加,分子的平均自由程增加,所以表现为热胀。同理,当物体温降低时,分子的动能减小,分子...

热胀冷缩的原理是什么
根据物质粒子最小的原子结构来看,物质的热胀冷缩应该是由物质原子的内部加速运动形成的。从原子的内部结构来讲,当原子受热后,核内质子和中子以及核外电子呈现为粒子运动的加速状态。首先来说,由于原子核的自转以及电场的作用,牵引了核外电子围绕原子核做公转运动。原子核的自转速度决定着外围电子受离心...

麟游县17622852432: 都说“热胀冷缩”,但为什么水在结冰后体积还会变大? -
充油小儿:[答案] 首先说明一下,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...

麟游县17622852432: “热胀冷缩”,但是水遇冷结冰之后体积反而增加了10%,这是为什么呢? -
充油小儿:[答案] 液态水中水分子排布不规则,凝固后,排布变规则了,由于氢键的作用,水分子间形成四面体结构,使得水分子间的空隙变大,所以水变冰后体积增大. 如果你还没学过,也可以这样解释,就是水结冰后密度变小了,体积自然会增大

麟游县17622852432: 一般物体都是热胀冷缩,为什么水变成冰,体积还增大呢? -
充油小儿: 水结成冰,质量不变,但水和冰的密度不同,水的密度大于冰的密度,根据密度公式:密度=质量除以体积,算出后体积变大

麟游县17622852432: 有人说热涨冷缩,那为什么一杯水冻成冰的体积却比较大? -
充油小儿: 一楼那说得对,这跟热胀冷缩没关系,跟物体的密度才有关系.水的密度要比冰的密度大,在质量相等情况下,冰的体积要比水的体积大

麟游县17622852432: 为什么说物体一般都有是受到热胀冷缩的影响,比重受热减小、受冷增加.为什么水受冷结冰后体积反而增加. -
充油小儿: 本质原因是因为水的氢键使水和其他物质不同.冰具有四面体的晶体结构.这个四面体是通过氢键形成的,是一个敞开式的松弛结构,因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完,在冰中氢键把这些四面体联系起来,成为一个整体....

麟游县17622852432: 物体热胀冷缩,但是问什么水结冰后体积变大?
充油小儿: 水比较特殊,水分子间除了分子间作用力还存在氢键. 氢键是一种特殊的相互作用. HF,NH3也有氢键

麟游县17622852432: 物体热涨冷缩,但水为什么遇冷体积变大 -
充油小儿:[答案] 一般来说是的,但是像水就是反膨胀物质,当水的温度低于4摄氏度时,水就是温度越高,密度越大.而一般物质的热胀冷缩是因为当温度升高时,分子运动加剧,分子之间间隙变大,所以就会有热胀冷缩发生.

麟游县17622852432: 热胀冷缩 为什么水变成冰要彭发 -
充油小儿: “热胀冷缩”这种现象只是人们的观察结果,并不是物理本质,更何况也不适用所有物体.具体说水到冰的过程,在这一过程中,物质发生了相变,即从液体变成了固体.水分子的排布等物理性质发生了巨大变化,从而使得冰的密度要小于水,那么,那相同质量的情况下,显然体积会变大. 顺便多说一句,水温低于四度的时候,会出现反常膨胀现象,即“热缩冷胀”.

麟游县17622852432: 冷缩热涨是个道理,但当水冷到结成冰后为什么比水的体积大了呢? -
充油小儿: 水的密度在3.98℃时最大,为1*10m^3/kg,温度高于3.98℃时(也可以忽略为4℃),水的密度随温度升高而减小 ,在0~3.98℃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...

麟游县17622852432: 热胀冷缩 为什么水变成冰体积变大 -
充油小儿: 胀冷缩--是相对于同形态的物体来说的.水变冰,就是水已经改变的形态,再不是热胀冷缩的范围了.水变冰,水分子的架构产生了变化,变得比是液态的时候要疏松,所有体积变大.

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