物体热胀冷缩，但为什么水冻成冰后体积反而变大了呢？

Question

如题所述

Answer 1

原因：水中存在氢键，在温度下降时，水中的氢键数量增加，导致体积随温度下降而增大。

在水结成冰时，水分子的运动不能破坏氢键，氢键起主要作用，它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构，在一个晶格中，四个氢原子在正四面体的顶点上，一个氧原子位于四面体的中心。这样，使分子间的空隙变大且保持一定，因此水结成冰时体积变大。

在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞，各分子间可发生相对滑动而相互交错，这样就会互相填补空隙，因而体积变大。

温度高时水分子动能大而无法牢固产生氢键，分子间以尽可能小的进行杂乱无章的排列。温度降低后（低于4度），越来越少的分子动能不足以打破产生的氢键，而氢键有一定键长，所以4度以后固定的氢键越来越多。

当0度时所有的分子都被固定在一定区域内，氢键使分子彼此保持一段距离。

 扩展资料：

热胀冷缩的物理原理：

对于一般物体，热胀冷缩是成立的。当物体温度升高时，分子的动能增加，分子的平均自由程增加，所以表现为热胀;同理，当物体温降低时，分子的动能减小，分子的平均自由程减少，所以表现为冷缩。

参考资料来源：百度百科——水结冰

Answer 2

　　这是水的反常膨胀现象。、
　　　　反常膨胀是指一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。水的反常膨胀 只有在0℃到4℃的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。水的反常膨胀现象可以用氢键、缔合水分子理论予以解释。
　　液态水，除含有简单的水分子（H2O）外，同时还含有缔合分子(H2O)2和(H2O)3等，当温度在0℃水未结冰时，大多数水分子是以(H2O)3的缔合分子存在，当温度升高到3.98 ℃（101 kPa）时，水分子多以(H2O)2缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。如果温度再继续升高在3.98 ℃以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。水温降到0 ℃时，水结成冰，水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子，在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻（两个共价键，两个氢键）。这样一种排布导致成一种敞开结构，也就是说冰的结构中有较大的空隙，所以冰的密度反比同温度的水小。追问

你的回答更为确切，最佳给别人给悔了。

Answer 3

　　在水结成冰时，水分子的运动不能破坏氢键，氢键起主要作用，它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构，在一个晶格中，四个氢原子在正四面体的顶点上，一个氧原子位于四面体的中心．这样，使分子间的空隙变大且保持一定，因此水结成冰时体积变大．而在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞，各分子间可发生相对滑动而相互交错，这样就会互相填补空隙~因而体积变大~
　　冰的密度比水小，因为结冰前后质量不变，质量=密度X体积，在质量不变的前提下，当密度变小的时候体积变大。本回答被提问者采纳

Answer 4

原因：水中存在氢键，在温度下降时，水中的氢键数量增加，导致体积随温度下降而增大。
在水结成冰时，水分子的运动不能破坏氢键，氢键起主要作用，它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构，在一个晶格中，四个氢原子在正四面体的顶点上，一个氧原子位于四面体的中心。这样，使分子间的空隙变大且保持一定，因此水结成冰时体积变大。
在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞，各分子间可发生相对滑动而相互交错，这样就会互相填补空隙，因而体积变大。
温度高时水分子动能大而无法牢固产生氢键，分子间以尽可能小的进行杂乱无章的排列。温度降低后（低于4度），越来越少的分子动能不足以打破产生的氢键，而氢键有一定键长，所以4度以后固定的氢键越来越多。
当0度时所有的分子都被固定在一定区域内，氢键使分子彼此保持一段距离。
扩展资料：
热胀冷缩的物理原理：
对于一般物体，热胀冷缩是成立的。当物体温度升高时，分子的动能增加，分子的平均自由程增加，所以表现为热胀;同理，当物体温降低时，分子的动能减小，分子的平均自由程减少，所以表现为冷缩。
参考资料来源：搜狗百科——水结冰

Answer 5

因为一般物体在质量保证不变的情况下温度低时密度大，温度高时密度小，但是水在结成冰是，冰的密度比水的密度小，所以水结成冰时体积变大