冰為啥浮在水面,冰為什麼會浮在水面上

2022-03-24 11:59:48 字數 5082 閱讀 1107

1樓:魔徒

實驗表明,水在4℃以上,仍然是遵循熱脹冷縮規律的,從4℃以下,即4℃到0℃間才發生反常膨脹。水在4℃時,體積最小,密度最大。因而冰的密度略小於水的密度。所以可以浮在水面上。

反常膨脹的原因 水的反常膨脹現象,原因是水分子具有特殊的結構,但對水分子結構的研究,現代科學上還沒有統一的認識,因此對水的密度的反常變化的原因還沒有統一的解釋方法,現在介紹常見的幾種解釋方法以供參考。

1.「晶體結構」論:為了介紹水的反常膨脹,有必要先介紹冰的晶體結構。在冰的晶體結構中,水分子(即冰晶體的分子)以一定的方向排列在晶體點陣內,每個水分子都被另外四個分子所包圍,這四個水分子形成一個四面體(三角形錐體),水分子間相互作用力的性質使得在冰的晶體中水分子的排列一定是這種形式,這種排列方式是比較鬆散,體積較大,如果在冰中的水分子不象這樣排列,而一個連著一個排列得很密,那時同樣質量的冰的體積將會縮小。

用x射線研究液態水的結構時,發現在低溫的液態水中在一定的程度上還保留著冰的四面體的結構,就是說在低溫的液態水中有著非常微小的冰的結晶。根據推算,在接近0℃時的水約包含著0.60%的這種微晶體,當溫度逐漸升高時,這種微晶體逐漸地被破壞。

因為這種微晶體具有象冰一樣的晶結構,它的體積比同質量水的體積大,所以這種微晶體逐漸地被破壞,它的體積就逐漸變小,因而密度逐漸變大。反過來說,它的溫度從4℃降到0℃時,這種微晶體逐漸增加,體積逐漸變大,密度逐漸縮小,出現反常膨脹。但水的溫度高於4℃時,水分子的熱運動使得分子間的距離增加,體積變大,密度變小,所以說水在4℃時的密度最大。

2.「極性分子」論:

原來水是由很多不斷運動著的水分子組成的。根據實驗和近**論研究的結果,知道在水分子的兩端產生了帶有兩個相反的電荷,一端帶正電荷,一端帶負電荷。如圖4所示:

在逐漸升高到4℃以上時,水分子的動能大了,運動速度加快了,吸引在一道的兩個分子,漸漸拆開為單個分子,運動的範圍也擴大了,這時候水的密度也漸漸變小了。

3.「分子的諦合」論:

水的反常膨脹現象和水在不同狀態的結構有關。實驗事實證明,無論是液態或固態的水都含有由簡單分子結合而成的複雜分子(h2o)2。

這種結合過程稱為水分子的諦合。

液態水,除了含有簡單的水分子(h2o)外,同時還含有諦合分子(h2o)2和(h2o)3。由於諦合是放熱過程,所以溫度低水的諦合程度也隨之增高,即n值變大。當溫度為0℃時,水便結合冰,全部水分子諦合在一起。

在冰的結構中,每個氧原子與4個氫原子相連線成四面體,所以冰的結構中有較大的空隙,因而冰的密度比水小,比水輕。

水在4℃時密度最大的原因,可能是在0℃的液態水中仍保持有一些非常微小的同冰的結構相似的諦合分子所致。當加熱時,一方面這種冰結構的諦合分子繼續被破壞,變成較緊密的排列而使密度上升變大;另一方面水分子的熱運動增強,水分子間距離增大又會使密度隨溫度上升變小。在4℃以下第一種效應佔優勢,在4℃以上第二種效應佔優勢。

所以只有在4℃時,密度最大。

2樓:小歸

因為它密度比水小阿 。

3樓:匿名使用者

簡單的說冰的密度比水小

冰為什麼會浮在水面上?

4樓:龍源期刊網

冬天,北方的河面上往往結著很厚很厚的冰,甚至人和汽車也可以在上面通行。但在冰下面的水裡,魚和蝦照樣可以生存。春天來了,河水載著那些還沒有完全融化的冰塊,緩緩地流動。

這些冰塊總是漂浮在水面上。

冰為什麼總是漂浮在水面上呢?這是因為水在結成冰的過程中,體積大約要增長十分之一,因此它的比重變小,同樣體積的冰比水輕,所以冰就浮在水面上。

通常來講,一般物質的性質都是熱脹冷縮,可是,水結冰卻是「冷脹」,冰化水反而「熱縮」。冬天我們要包紮好自來水管,就是這個道理。如果我們不把露在外面的自來水管包紮好,氣溫降到0℃以下時,自來水管就會被凍裂。

這也是由於水結成冰體積增大,產生巨大的力量,把自來水管脹裂了。

5樓:諾諾百科

這是因為水在結成冰的過程中,體積大約要增長十分之一,因此它的比重變小,同樣體積的冰比水輕,所以冰就浮在水面上。

一般物質的性質都是熱脹冷縮,可是,水結冰卻是「冷脹」,冰化水反而「熱縮」。冬天我們要包紮好自來水管,就是這個道理。如果我們不把露在外面的自來水管包紮好,氣溫降到0℃以下時,自來水管就會被凍裂。

這也是由於水結成冰體積增大,產生巨大的力量,把自來水管脹裂了。

熔點在常壓環境下,冰的熔點為0℃。0℃水凍結成冰時,體積會增大約1/11(水體積最小時為4℃)。

冰的熔點與壓強存在著一種關係:在2200大氣壓以下,冰的熔點隨壓力的增大而降低,但非常不明顯,大約每升高130個大氣壓降低1攝氏度;超過2200大氣壓後,冰的熔點隨壓力增加而升高:3530大氣壓下冰的熔點為-17℃,6380大氣壓下為 0℃,16500大氣壓下為 60℃,而20670大氣壓下冰在76℃時才熔化,稱為名副其實的「熱冰」。

6樓:建築結構加固補強

水在4℃以上,仍然是遵循熱脹冷縮規律的,從4℃以下,即4℃到0℃間才發生反常膨脹。水在4℃時,體積最小,密度最大。

因而冰的密度略小於水的密度。所以可以浮在水面上。

7樓:陸韜

冰的密度比水小(大約是水的90%的樣子)

換句話說 1立方米的水有1噸 1立方米的冰塊不到1噸(大約0.9噸)等體積的冰和水來說水更重

等重量的冰和水來說冰體積更大

所以冰浮在水面上

與水等體積卻比水輕的東西能浮在水面上

因為 在水中受到的浮力等於所排出的水的重力 那麼冰塊還沒有完全沉沒時,冰塊排出的水的重量就已經達到冰塊本身的重量了,也就是冰塊受到的浮力已經等於冰塊自身的重力了 所以冰浮在水面上

冰為什麼會浮在水上

8樓:匿名使用者

因為冰的密度比水小

水是一種很特殊的物質,它4攝氏度時密度最大,但是此時它還是液態,而不是象其他物質密度最大時處於固態.

1密度:同一樣物質,在一般情況下,他的密度大小是有變化的,一般是氣態密度大於液態,液態密度大於固態~~~當然,水屬於這種「一般情況」,冰又是水的固態形態(這不用多說了吧),所以冰的密度較小。

2浮力:浸在液體的物體受著液體的浮力,而這力是小於等於這物體的質量的。當小於時,物體會沉。

當等於時,要進行討論:如果該物體的質量等於與他等體積的溶液的質量,他會是懸浮狀態;如過該物體的質量小於與他等體積的溶液的質量,他會是漂浮狀態。

分析兩者,明顯的,等體積的水的質量一定大於等體積的冰,所以屬漂浮狀態。

所以,冰會浮在水面。明白了吧。

9樓:匿名使用者

因為水凍成冰 後 密度會變小

冰為什麼浮在水面上

10樓:龍源期刊網

冬天,北方的河面上往往結著很厚很厚的冰,甚至人和汽車也可以在上面通行。但在冰下面的水裡,魚和蝦照樣可以生存。春天來了,河水載著那些還沒有完全融化的冰塊,緩緩地流動。

這些冰塊總是漂浮在水面上。

冰為什麼總是漂浮在水面上呢?這是因為水在結成冰的過程中,體積大約要增長十分之一,因此它的比重變小,同樣體積的冰比水輕,所以冰就浮在水面上。

通常來講,一般物質的性質都是熱脹冷縮,可是,水結冰卻是「冷脹」,冰化水反而「熱縮」。冬天我們要包紮好自來水管,就是這個道理。如果我們不把露在外面的自來水管包紮好,氣溫降到0℃以下時,自來水管就會被凍裂。

這也是由於水結成冰體積增大,產生巨大的力量,把自來水管脹裂了。

11樓:瞿亦聲童

實驗表明,水在4℃以上,仍然是遵循熱脹冷縮規律的,從4℃以下,即4℃到0℃間才發生反常膨脹。水在4℃時,體積最小,密度最大。因而冰的密度略小於水的密度。所以可以浮在水面上。

反常膨脹的原因

水的反常膨脹現象,原因是水分子具有特殊的結構,但對水分子結構的研究,現代科學上還沒有統一的認識,因此對水的密度的反常變化的原因還沒有統一的解釋方法,現在介紹常見的幾種解釋方法以供參考。

1.「晶體結構」論:為了介紹水的反常膨脹,有必要先介紹冰的晶體結構。在冰的晶體結構中,水分子(即冰晶體的分子)以一定的方向排列在晶體點陣內,每個水分子都被另外四個分子所包圍,這四個水分子形成一個四面體(三角形錐體),水分子間相互作用力的性質使得在冰的晶體中水分子的排列一定是這種形式,這種排列方式是比較鬆散,體積較大,如果在冰中的水分子不象這樣排列,而一個連著一個排列得很密,那時同樣質量的冰的體積將會縮小。

用x射線研究液態水的結構時,發現在低溫的液態水中在一定的程度上還保留著冰的四面體的結構,就是說在低溫的液態水中有著非常微小的冰的結晶。根據推算,在接近0℃時的水約包含著0.60%的這種微晶體,當溫度逐漸升高時,這種微晶體逐漸地被破壞。

因為這種微晶體具有象冰一樣的晶結構,它的體積比同質量水的體積大,所以這種微晶體逐漸地被破壞,它的體積就逐漸變小,因而密度逐漸變大。反過來說,它的溫度從4℃降到0℃時,這種微晶體逐漸增加,體積逐漸變大,密度逐漸縮小,出現反常膨脹。但水的溫度高於4℃時,水分子的熱運動使得分子間的距離增加,體積變大,密度變小,所以說水在4℃時的密度最大。

2.「極性分子」論:

原來水是由很多不斷運動著的水分子組成的。根據實驗和近**論研究的結果,知道在水分子的兩端產生了帶有兩個相反的電荷,一端帶正電荷,一端帶負電荷。如圖4所示:

在逐漸升高到4℃以上時,水分子的動能大了,運動速度加快了,吸引在一道的兩個分子,漸漸拆開為單個分子,運動的範圍也擴大了,這時候水的密度也漸漸變小了。

3.「分子的諦合」論:

水的反常膨脹現象和水在不同狀態的結構有關。實驗事實證明,無論是液態或固態的水都含有由簡單分子結合而成的複雜分子(h2o)2。

這種結合過程稱為水分子的諦合。

液態水,除了含有簡單的水分子(h2o)外,同時還含有諦合分子(h2o)2和(h2o)3。由於諦合是放熱過程,所以溫度低水的諦合程度也隨之增高,即n值變大。當溫度為0℃時,水便結合冰,全部水分子諦合在一起。

在冰的結構中,每個氧原子與4個氫原子相連線成四面體,所以冰的結構中有較大的空隙,因而冰的密度比水小,比水輕。

水在4℃時密度最大的原因,可能是在0℃的液態水中仍保持有一些非常微小的同冰的結構相似的諦合分子所致。當加熱時,一方面這種冰結構的諦合分子繼續被破壞,變成較緊密的排列而使密度上升變大;另一方面水分子的熱運動增強,水分子間距離增大又會使密度隨溫度上升變小。在4℃以下第一種效應佔優勢,在4℃以上第二種效應佔優勢。

所以只有在4℃時,密度最大。

冰塊為什麼可以浮在水面上?冰為什麼會浮在水面上

冬天,北方的河面上往往結著很厚很厚的冰,甚至人和汽車也可以在上面通行。但在冰下面的水裡,魚和蝦照樣可以生存。春天來了,河水載著那些還沒有完全融化的冰塊,緩緩地流動。這些冰塊總是漂浮在水面上。冰為什麼總是漂浮在水面上呢?這是因為水在結成冰的過程中,體積大約要增長十分之一,因此它的比重變小,同樣體積的冰...

魚死後為什麼會浮在水上,魚為什麼會浮在水面上

魚兒在水中一會兒游到水面,一會兒潛到水中,它為什麼能夠浮上來,沉下去呢魚在水中上下游動時,它的肌肉時而收縮,時而擴張,與此同時,魚體內的魚鰾也一起收縮或膨脹,用以改變所受浮力的大小,達到上下游動的目的.當魚鰾收縮的時候,鰾裡的氣體被擠出來,魚的體積會略微縮小,魚受到的浮力也隨之減小.此時魚受到的浮力...

為什麼船能浮在水面上,為什麼輪船能漂浮在水面上?

船的排水量大於船自身的重量,船就能浮在水上面。要說明這個問題,我們可以做個試驗 把一張薄鐵皮放在水裡,它立刻就沉下去了 如果把這張鐵皮做成一個盒子,重量沒有改變,它卻能漂浮在水上 不僅如此,在盒子裡再裝一些東西,盒子也僅僅下沉一些,仍能漂浮在水面上。這是因為盒子的底面上要受到水的壓力,這種壓力就是豎...