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水的密度是多少?水的密度

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水的密度是1×103kg/m3

水的密度是多少?

由于物体的体积会随着温度的变化而变化,因此水的密度也会受到温度的影响。

我们一般认为水的密度是1g/cm3,或者是1×103kg/m3,这其实是有前提的。

1g/cm3这一数值,是在温度为4℃下水的密度,此时水的密度为最大值。

即,小于4℃与大于4℃的水的密度,都略小于1g/cm3

水的密度

密度的概念

同种物质,其质量与体积之比是一定的,我们称之为密度。密度用符号ρ来表示。

密度定义用公式表示是:ρ=m/V;

密度常用字母符号ρ来表示,其国际单位制是千克每立方米,单位符号是kg/m3

有时候也用克每立方厘米表示密度,单位符号是g/cm3

两者之间的关系为:

1g/cm3=1×103kg/m3

水的密度

密度与温度的变化关系

我们在小学都提及过热胀冷缩,即物体的体积会随着温度的改变而改变。

由于质量是不变的,根据密度的计算公式ρ=m/V可知,密度的大小是随着温度变化的。

在绝大多数情况下,物质都是热涨冷缩,但并不是全部的物质都是这样的。

水的密度

在绝大多数物质都是热涨冷缩,而水这种物质有其自身的特点。

水在低于4度是是热缩冷胀,导致密度下降,例如同样质量的冰密度比水小,体积比水大。

而大于4度时,则恢复热胀冷缩。同样质量,体积大了,密度当然就小了。

根据上述密度的表达式ρ=m/V;可知,

4度是平衡的临界点(密度最高点),水在4度时密度最大。

从地球生物的生态系统与进化过程来看,这是保障生物存在的很重要的一点。

因为当水结冰的时候,冰的密度小,浮在水面,可以保障水下生物的生存。当天暖的时候,冰在上面,也可最先解冻。

反之,如果冰的密度比水大,那所有的水生生物都不会存在了。因为冰会不断沉到水下,天暖的时候也不会解冻,来年上面的水继续冰冻,直到所有的水都成了冰。

水为什么会出现反常膨胀现象?或者说,为什么水在4℃时密度最大呢?一般来说,热学中的宏观现象都有它的微观本质,所以水的反常膨胀也跟水分子特殊排列有关。

但要从分子论的角度给出详细的解释,困难比较大。到目前为止,人们对水分子的研究还是很不够的,有关水的反常膨胀现象目前还没有统一的解释。

这一问题已经超出了中学物理的界限了。

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