水的密度肯定会变。如果没有,水的三种形态,固态,液态,气态,就不会存在。实际上。
气态水密度最低的时候,只有这样才会升到天上空形成云。固态是水密度的第二小形式。从漂浮在水中的冰可以知道,冰的密度绝对没有液态水的密度大。可以知道,液态水是水的三种形态中密度最大的。
我们知道,物质基本上都具有热胀冷缩的特性。受热时,颗粒运动加快,颗粒间的间隙增大,表观密度降低。相反,在低温下,颗粒之间的运动减少,性能差距减小,而密度增加。但这似乎解释了水通过的现象,为什么低温下冰的密度比水低,说不通。
而且根据现有的科学研究,以液态水的形式,其密度在超冷水中或趋于零时不是最大值,而是最大密度在4℃,不适用于热胀冷缩。
通过进一步研究发现,水热胀冷缩是不正常的。水低于4度时,热缩冷胀,导致密度降低。大于4度时,热胀冷缩。这是水最重要也是最奇特的特性之一。确保地球生命的延续。想想地球的冰河期。如果冰在下沉,暴露在低温空气体中的水就会一直结冰,然后整个海洋和地球就真的结冰了。
为什么会有这么奇怪的特征?原来水是固体的时候,分子之间的相互作用会使分子按照一定的规律排列,分子之间会形成一个结晶四面体。这种排列可以看做是类似的支撑作用,占据空的空间,比较松散,所以密度自然没有液态水高,浮起来也是合理的。
现在,我们来谈谈为什么水的密度在4℃时最高。通过观察发现,即使4℃以下的水不结冰,水中也早就形成了看不见的冰晶。这些冰晶正是水的密度变大的原因。当温度达到4℃时,这些不易察觉的冰晶就可以完全融化。这时候它们可以被称为完全液态水,密度自然是最高的。当温度超过4度时,水分子的运动趋于加速,分子间隙也开始增大,密度会逐渐增大。因此,水的密度在4℃时最高。