誰需要更大的空間 固態(tài)的冰還是液態(tài)的水?
你需要:
·水
·1個鋁制的杯子
·1張薄紙板(比鋁制杯子的杯口略大一些)
·冷柜
這樣來做:
·在鋁制杯子里裝滿水。
·把薄紙板覆蓋在杯口。
·把杯子放進(jìn)冷柜里,第二天再來看發(fā)生了什么變化。
會發(fā)生什么
水凝固成了冰,并且所結(jié)成的冰溢出了杯口,把原本覆蓋在杯口的紙板頂了起來。
為什么會這樣
當(dāng)水凝固成冰時,體積大約會膨脹10%。這是因為固態(tài)冰中的分子要比液態(tài)水中的分子所占的空間大。液態(tài)的水分子是可以自由移動的,而固態(tài)的水分子則是雪花狀的六角形。
當(dāng)水遇冷時,雖然也像其他的物質(zhì)一樣,密度會變大,但4℃是水的異常溫度,在這個溫度下,水的特性與常態(tài)不同。這時,水達(dá)到了它的最大密度值,相應(yīng)的也占據(jù)了最小的空問。當(dāng)水凝固以后,密度再次變小,也就是水在固體狀態(tài)時體積會變大,因為冰的密度比水小。
以下是水與其他物質(zhì)的不同之處:
·凝固時體積變大。
·水在4℃時密度達(dá)到最大值,這也被稱為水的密度異常。
不要低估水的密度異常在我們?nèi)粘I钪械淖饔?。由于水的這種異常特性,魚類才可以在冰層下安然過冬、水瓶才會被冰撐破、瀝青馬路在冬天時才會裂開。