水在4摄氏度

最近回答:10/22/2007

问:
有什么特殊的水在4摄氏度?
——Qihan和武帆
答:
4摄氏度的温度是液态水密度最高。如果你加热或冷却,它将扩大。水当你冷却的扩张降低温度是不寻常的,因为大部分的液体冷却时收缩。

这个特殊的功能水的一个有趣的结果是,水湖的底部的温度在冬季几乎总是4摄氏度,因为最密集的水会沉入杯底,如果它得到任何冷或暖,它将上升。冰漂浮在湖泊之上,防止蒸发(冻层中的对流),和湖泊保持液体下面,让鱼类和其他生物无法生存。

迈克·w·和汤姆·J。

(发表在10/22/2007)

后续# 1:4 ?C水特别?

问:
为什么冰扩大低于和高于4摄氏度?为什么在这个特定的温度?4度有什么特别之处?
- - - - - -罗翰
印度
答:

Rohan——这是一个非常好的问题。我以为你是指液态水,而不是冰,因为4°C对液态水的温度(T)有一个最小体积,在大气压力。
水在较低的扩张T水分子的结果安排自己的能量最小化的交互。对大多数分子,通常涉及挤压在一起,但水恰好有一个低能的安排,而开放。当事情很酷,他们适应低能量的安排。在更高的T,分子样品更高的能量状态,其中多数是松散的,所以液体膨胀,更典型的行为。

我没有说为什么4°C是特别的。没什么特别发生在水的结构。4°C恰好是T的扩张,由于特殊的低能量状态,适应和收缩,由于总体趋势以低T,花更多的时间联系取消。

0°C是另一回事。在T,沉淀成一个特殊的低能结构运行的倾向以合作的方式,和冰晶体形成。水样略高于和低于0°C是非常不同的。略高于和低于4°C,他们几乎是一样的。

迈克·W。


(发表在10/22/2007)