水的密度与温度的关系水温升高水的密度会变吗( 二 ) _云知道

在1大气压（101.325千帕）下，水温低于4℃前，后一种效应占优势；而水温高于4℃后，前一种效应占优势。根据推算，在接近0℃的水中大约有0.6%的冰晶体。当温度逐渐升高时，这些冰晶体逐渐被破坏，引起了体积的减小，致使密度增大，所以水在4℃密度最大。

在4℃时水的密度最大，而不是在0℃？把一定质量的水从0℃加热到10℃，水的体积是先减小后增大的，4℃是转折点，此时体积最小，密度最大。通过进一步研究发现，水的热胀冷缩是反常的，水在低于4度时表现热缩冷胀，导致密度下降。而在大于4度时，则恢复热胀冷缩。这是水最重要也是最奇特的特性之一。保证了地球生命的延续。想想地球冰河时期，如果冰都是下沉，那暴露在低温空气中的水会一直结冰，到时整个海洋和地球就真的冰封了。水的这种奇异特性很容易在自然界中看到，如冬天河塘里的水结冰时，总是从水面开始的。也就是说首先是水面的水温降到0℃，下面的水温则高于0℃，从上向下温度逐渐升高，水底温度在4℃左右；密度则逐渐增大，水底密度最大。正因为水的这种奇异特性，才出现“人在冰上走，鱼在冰下游”的自然景象。

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。当水温到0 ℃结冰时，密度最小。水的这种特性也会给人们的日常生活造成一些损失，例如：水结冰时体积膨胀所产生的力量，足以把水管、水泥制件等撑破。平时一瓶矿泉水放在冰箱里，结成冰时体积会增大就是现成的例子。当然，也能给人类带来好处，特别是在保护鱼类和其他水中生物方面。

冰封湖泊，凿洞钓鱼正因为液态水在4℃时，密度最大。温度高于4℃时，水的密度是随着温度的降低而增大，但是在0～4℃的温度范围内，水的密度却随着温度的降低而减小，直至冰点。正是这个特性使得4℃的水下沉，隆冬时节水体从表面至底部形成由低到高的温度梯度，抑制了水的对流，才有冰封湖泊凿洞钓鱼的景象。这表明湖面表层结冰，但冰层之下却是液态的水，而且湖泊的底部的水温还能稳定在4℃，致使鱼类等水生生物得以生存，安度严寒。

4℃的水与“千克”(公斤)1799年12月，人们用一立方分米4℃水的质量确立了“千克”(公斤)这一重量单位。之所以选择4℃，是因在水在这一温度时具有最大的密度。

水的” 热缩冷胀”特性的重要意义在冬天的冰面以下，4℃的水密度大，会沉在下层，而温度更低的水因为密度更小，会浮在更贴近冰面的位置。这阻碍了水的上下对流，导致冰面不能快速向下生长。水中的生物特别是鱼类也因此得以在冬天生存下来。

水的密度与水体分层综合本文上述”水在4℃密度最大”的特点，根据水的这个密度特性，表明在一个整体的水体中，它的密度可能是不一致的，即密度差，因为表层水和底层水的温度在大多数情况下是有差异的，最终导致水体(水温)分层。水体(水温)分层的现象与水产养殖密切相关。在冬天，当温度低于4℃时，水面的温度比较低，再向下层水体时，水的温度逐渐增加，然后到4℃，所以，冬天的鱼儿多在水体下层活动，以抵御寒冷。正因为水温在4℃时密度最大，上层水的密度一般都很小，密度大的沉在下面，因此，在夏天避暑和冬天防寒时将水体尽量加深水位是有益的。