水为什么会热缩冷涨

水在一个标准大气压下，4摄氏度以下才热缩冷胀，4摄氏度以上符合热胀冷缩的规律。

为什么4度以下会热缩冷胀？这与水分子的结构与水分子之间的相互作有关。

大致解释一下，就是水分子在4度以下会靠分子间的氢键形成笼状的结构，而且温度越低这种笼状结构的体系长得越大，在固态水——也就是冰里表现得最完美。这种笼状结构是水分子之间的一种重新排列，这种排列拉大了分子间的距离，所以水会热缩冷胀。

这不是冷张热缩，这和密度有关，水在4摄氏度时密度最大，而冰的密度要小于水。原因是水分子在形成晶体时，分子之间存在氢键，在温度较低时，形成的氢键多且稳定，是水分子之间形成空旷的氢键体系。当温度升高冰熔化成水时，大约有15%的氢键断裂，冰的空旷氢键体系瓦解，一部分形成氢键连接的链状或环状聚集体，另一部分的冰环化成堆积密度较大的多面体，这种转变使分子间的堆积较密，体积缩小，密度增加。另一方面，温度上升，热运动加剧，使密度减少，这两种相反的因素使4摄氏度的水密度最大。

属于反常膨胀现象。

反常膨胀，是指一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。反常膨胀的情况则相反。 水的反常膨胀现象可以用氢键、缔合水分子理论予以解释。 只有在0℃到4℃的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。

一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。但也有少数热缩冷胀的物质，如水、锑、铋、液态铁等，在某种条件下恰好与上面的情况相反。实验证明，对0℃的水加热到4℃时，其体积不但不增大，反而缩小。当水的温度高于4℃时，它的体积才会随着温度的升高而膨胀。因此，水在4℃时的体积最小，密度最大。湖泊里水的表面，当冬季气温下降时，若水温在4℃以上时，上层的水冷却，体积缩小，密度变大，于是下沉到底部，而下层的暖水就升到上层来。这样，上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置，整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止。当水温降到4℃以下时，上层的水反而膨胀，密度减小，于是冷水层停留在上面继续冷却，一直到温度下降到0℃时，上面的冷水层结成了冰为止。以上阶段热的交换主要形式是对流。当冰封水面之后，水的冷却就完全依靠水的热传导方式来进行热传递。由于水的导热性能很差，因此湖底的水温仍保持在4℃左右。这种水的反常膨胀特性，保证了水中的动植物，能在寒冷季节内生存下来。这里还应注意到，冰在冷却时与一般物质相同，也是缩小的。受热则膨胀，只有在0℃到4℃的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。

以上就是关于水为什么会热缩冷涨全部的内容，包括:水为什么会热缩冷涨、水为什么热缩冷涨、水在04℃之间热缩冷胀是什么现象等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！