冰化成水后,为什么体积会缩小

职业培训 培训职业 2025-01-02
当水冻结成冰的时候分子间距变大,也就是密度变小,体积质量除以密度,质量不变,密度变小,则体积变大,所以当冰融化成水以后体积变小。水的密度是1.0g/立方厘米,冰的密度是0.9g/立方厘米。冰融化成水的时候,质量是不变的,密度变大,所以体积变小。设一定质量的冰体积为V

当水冻结成冰的时候分子间距变大,也就是密度变小,体积质量除以密度,质量不变,密度变小,则体积变大,所以当冰融化成水以后体积变小。

水的密度是1.0g/立方厘米,冰的密度是0.9g/立方厘米。冰融化成水的时候,质量是不变的,密度变大,所以体积变小。设一定质量的冰体积为V,则其质量为0.9V,当它融化以后,质量不变仍为0.9V,但是体积改变为,冰(水)质量/水密度=0.9V/1=0.9V,所以融化以后体积比冰的减少了 V-0.9V=0.1V,即减少了10%。

扩展资料

冰和水之间的转换的化学性质

由于水分子间有氢键缔合这样的特殊结构所决定的。根据近代X射线的研究,证明了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。这种通过氢键形成的定向有序排列,空间利用率较小,约占34%、因此冰的密度较小,约为摄氏4度时液态水的9/10。

当冰融化时,大量的氢键被分解,使其成为四面体基团和零星的“水分子基团”(即,一些由氢键缔合形成的缔合分子),所以液态水不像冰,它是完全有序的,但有一定程度的无序排列,即水分子之间的距离不像在冰中那样固定,H2O分子可以从一个四面体微晶转移到另一个四面体微晶中。因此,分子间空隙减小,密度相对于冰增加。

当温度升高时,水分子的四面体基团不断被破坏,分子的无序排列增加,导致密度增加。然而,同时,分子之间的热运动也增加了分子之间的距离,从而降低了密度。这两个相互矛盾的因素在4°C时达到平衡,在4°C时水密度最大。4°C后,分子的热运动增加了分子间的距离,水的密度开始下降。

参考资料:冰百度百科

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