最佳回答2024-05-10
水变成冰体积变大,是因为液态水中水分子之间存在着较强的氢键作用力。它比分子间的作用力大得多。当水处于液态时,在氢键力的作用下,水分子靠近,在宏观上就表现为体积小。而变为固体时,水变为晶体,分子排列有了规律,氢键的作用力削弱,宏观的表现为体积变大。
水结冰变化过程
水结冰是物理变化。是一个凝固过程。凝固是指在温度降低时,物质由液态变为古态的过程,物质凝固时的温度称为凝固点。目前已知的液体几乎都可以在低温时凝固成为固体,氦是唯一的例外,常压下在绝对零度时仍为液体(液态氦),需加压才能凝固为固体。
拓展:
热胀冷缩原理
物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩。这是由于物体内的粒子(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。热胀冷缩是物质的基本属性之一,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,导致体积随温度下降而增大。
其他回答(2)
水的三种状态相互转化如下:
1、固态(冰)转化为液态(水):这个过程称为融化。当固态的水受到热量,温度升高达到了冰的熔点时,水分子的排列结构开始解开,固态的水变为液态的水。
2、液态(水)转化为固态(冰):这个过程称为凝固。当液态的水受到低温,温度降低到了水的凝固点时,水分子开始重新排列,液态的水变为固态的水。
3、液态(水)转化为气态(水蒸气):这个过程称为蒸发。当液态的水受到热量,温度升高达到了水的沸点时,水分子开始从液态逃离,形成气体状态的水蒸气。
4、气态(水蒸气)转化为液态(水):这个过程称为冷凝。当气态的水蒸气受到低温,温度降低时,水蒸气中的水分子开始聚集在一起,形成液态的水。
5、固态(冰)转化为气态(水蒸气):这个过程称为升华。当固态的水受到一定的热量,温度升高时,水分子直接从固态转化为气态,而不经过液态的中间状态。
6、气态(水蒸气)转化为固态(冰):这个过程称为凝华。当气态的水蒸气受到足够低的温度,水蒸气中的水分子开始会聚并重新排列,形成固态的冰。
水的三种状态固态、液态、气态存在的条件
固态(冰)的条件:温度低于水的冰点(0°C或32°F);压力适当(不影响固态存在)。
液态(水)的条件:温度介于水的冰点(0°C或32°F)和沸点(100°C或212°F)之间;压力适当(不影响液态存在)。
气态(水蒸气)的条件:温度高于水的沸点(100°C或212°F);压力低于某个特定值(称为饱和蒸汽压),该值取决于温度。
水会结冰是因为水分子间存在着一种特殊的相互作用,这种现象在物理学中称为"氢键"。
水是由两个氢原子和一个氧原子组成的分子,由于氧原子对共享电子的吸引力比氢原子大,所以水分子中的电子会偏向氧原子。这导致水分子的氧原子带负电,而氢原子带正电。当水分子相互靠近时,带正电的氢原子会被带负电的氧原子吸引,形成一个弱的吸引力——即氢键。
在液态水中,水分子由于热运动速度较快,足以克服氢键的约束,因此水分子可以自由移动,形成流体。但是,当温度降低,水分子的热运动减缓,氢键的作用变得越来越重要,水分子开始聚集在一起形成固定的排列模式。这个过程就是凝固,即水转变为冰。
在0°C(或32°F)以下,水分子的热运动不再能够维持它们抵抗氢键的吸引力,因此水分子将形成稳定的六边形晶体结构,即冰。这种结构使得每个水分子都与四个其他水分子通过氢键紧密相连,形成了一种比较稀疏的固态网络,留下了许多空隙。因此,冰的密度低于液态水,这也是冰能在水面上漂浮的原因。
总之,水结冰是分子间氢键作用增强导致的结果,这一过程在温度下降到0°C(或32°F)以下时发生。
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