水的密度

知识点:水的密度收集:蒯评丛 编辑:栀子花女孩
本知识点包括:1、水的密度是多少? 2、水的密度是多少 3、水的密度是多少?它表示的物理意义是什么? 4、水的密度是多少? 5、水的密度多少 。


《水的密度》相关知识

密度是物质的一种特性.不同物质密度一般不同,同一种物质的密度是不变的.但对某具体物体来说,若发生热胀冷缩或物态变化,密度会随之改变.

蒸馏水在4摄氏度的时候它的密度是:

1g/cm3=1*10^3kg/m3

当水中溶有其他物质的时候,溶液的密度会相应地增高,浓度越大,密度越大.

当水的温度比4摄氏度小(大于0摄氏度)或大于4摄氏度时,水的密度会减小.

水的反常膨胀及其微观解释

在一般情况下,当物体的温度升高时,物体的体积膨胀、密度减小,也就是通常所讲的“热胀冷缩”现象.然而水在由0℃温度升高时,出现了一种特殊的现象.人们通过实验得到了如图2-3所示的P-t曲线,即水的密度随温度变化的曲线.由图可见,在温度由0℃上升到4℃的过程中,水的密度逐渐加大;温度由4℃继续上升的合过程中,水的密度逐渐减小;水在4℃时的密度最大.水在0℃至14℃的范围内,呈现出“冷胀热缩”的现象,称为反常膨胀.水的反常膨胀现象可以用氢键、缔合水分子理论予以解释.

物质的密度由物质内分子的平均间距决定.对于水来说,由于水中存在大量单个水分子,也存在多个水分子组合在一起的缔合水分子,而水分子缔合后形成的缔合水分子的分子平均间距变大,所以水的密度由水中缔合水分子的数量、缔合的单个水分子个数决定.具体地说,水的密度由水分子的缔合作用、水分子的热运动两个因素决定.当温度升高时,水分子的热运动加快、缔合作用减弱;当温度降低时,水分子的热运动减慢、缔合作用加强.综合考虑两个因素的影响,便可得知水的密度变化规律.

在水中,常温下有大约50%的单个水分子组合为缔合水分子,其中双分子缔合水分子最稳定.图2-4为双分子、三分子、多分子缔合水分子的示意图.

多个水分子组合时,除了呈六角形外(如雪花、窗花),还可能形成如图2-5所示的立体形点阵结构(属六方晶系).每一个水分子都通过氢键,与周围四个水分子组合在一起.图中只画出了中央一个水分子同周围水分子的组合情况.边缘的四个水分子也按照同样的规律再与其他的水分子组合,形成一个多分子的缔合水分子.由图可知,缔合水分子中,每一个氧原子周围都有——4个氢原子,其中两个氢原子较近一些,与氧原子之间是共价键,组成水分子;另外两个氢原子属于其他水分子,靠氢键与这个水分子组合在一起.可以看出,这种多个分子组合成的缔合水分子中的水分于排列得比较松散,分子的间距比较大.由于氢键具有一定的方向性,因此在单个水分子组合为缔合水分子后,水的结构发生了变化.一是缔合水分子中的各单个分子排列有序,二是各分子间的距离变大.

在液态水变成固态水时,即水凝固成冰、雪、霜时,呈现出缔合水分子的形状.此时,水分子的排列比较“松散”,雪、冰的密度比较小.

将冰熔化成水,缔合水分子中的一些氢键断裂,冰的晶体消失.0℃的水与0℃的冰相比,缔合水分子中的单个水分子数目减少,分子的间距变小、空隙减少,所以0℃的水比0℃的冰密度大.用伦琴射线照射0℃的水,发现只有15%的氢键断裂,水中仍然存在有约85%的微小冰晶体(即大的缔合水分子).若继续加热0℃的水,随着水温度的升高,大的缔合水分子逐渐瓦解,变为三分子缔合水分子、双分子缔合水分子或单个水分子.这些小的缔合水分子或单个水分子,受氢链的影响较小,可以任意排列和运动,不必形成如图2-4、图2-5那样的“缕空”结构,而且单个水分子还可以“嵌入”大的缔合水分子中间.在水温升高的过程中,一方面,缔合数小的缔合水分子、单个水分子在水中的比例逐渐加大,水分子的堆集程度(或密集程度)逐渐加大,水的密度也随之加大.另一方面在这个过程中,随着温度的升高,水分子的运动速度加快,使得分子的平均距离加大,密度减小.考虑水密度随温度变化的规律时,应当综合考虑两种因素的影响.在水温由0℃升至4℃的过程中,由缔合水分子氢键断裂引起水密度增大的作用,比由分子热运动速度加快引起水密度减小的作用更大,所以在这个过程中,水的密度随温度的增高而加大,为反常膨胀.

水温超过4℃时,同样应当考虑缔合水分子中的氢键断裂、水分子运动速度加快这两个因素,综合分析它们对水密度的影响.由于在水温比较高的时候,水中缔合数大的缔合水分子数目比较小,氢键断裂所造成水密度增加的影响较小,水密度的变化主要受分子热运动速度加快的影响,所以在水温由4℃继续升高的过程中,水的密度随温度升高而减小,即呈现热胀冷缩现象.

在4℃时,水中双分子缔合水分子的比例最大,水分子的间距最小,水的密度最大

知识拓展:

1: 【水的密度可能与什么有关除了与温度,和水的状态,还与什么有关?】


知识要点归纳:

位置、气压、纯度

2: 冰的密度为什么会比水小?我看了其他提问,其中常用的解释是冰中含有空气,那么如果是理想状态,也就是纯水,即没有溶解空气的水,凝固成的冰体积与密度会比水小吗?按照科学实验方法是通过


知识要点归纳:

由于水分子是极性很强的分子,能通过氢键结合成缔合分子(多个水分子组合在一起).液态水,除含有简单的水分子(H2O)外,同时还含有缔合分子,最典型的两种是(H2O)2和(H2O)3,前者称为双分子缔合水分子.物质的密度由物质内分子的平均间距决定.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℃(101kPa)时水分子多以双分子缔合水分子的形式存在(在水温由0℃升至4℃的过程中,由缔合水分子氢键断裂引起水密度增大的作用,比由分子热运动速度加快引起水密度减小的作用更大,所以在这个过程中,水的密度随温度的增高而加大.),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.

3: 有关水的密度问题.急.1.已知P侗>P铁>P铝比较相同体积的实心铜块和实心铁块可知___的质量大比较相同质量的实心铁块和实心铝块则___的体积大2.水和煤油比较____的质量大____的体积小2.5立


知识要点归纳:

水密度大,等质量煤油体积大,等体积水的质量大

煤油

4: 请问,水的密度是多少?


知识要点归纳:

1克每立方厘米,或者1克每升

5: 关于水的密度1X10^3kg/M^3是不是=1吨/M^3为什么感觉一立方米的水没有1吨啊?


知识要点归纳:

水的密度是ρ水=1.0×10^3kg/m^3或1.0g/cm^3

但这个结论是在4℃时测得的,也是水密度最大的时候

一立方米的水是1吨,不信你做个大槽子装点水试验下,肯定搬不动,哈哈

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1:水的密度是多少?

提示:你好,物质的密度是随温度的变化而变化的,但人们常说的水的密度是1.0×10^3kg/m³是指的在4℃时的,也是水最大的密度,

2:水的密度是多少

提示:.水在1个大气压(atm,1atmosphere)时(101.325千帕斯卡(kPa)),温度在0 ℃以下为固体(固态水),0℃为水的冰点。从0℃~100℃之间为液体(通常情况下水呈现液态)。100℃以上为气体(气态水),100℃为水的沸点。纯水在0℃时密度为999.87千克/立方...

3:水的密度是多少?它表示的物理意义是什么?

提示:水的密度为:1.0×10³kg/m³,读作:1.0×10³千克每立方米。 表示的物理意义是:1立方米的水的质量为1.0×10³千克,即为1t(吨)。 水密度的变化 水的密度在3.982℃时最大,为1000kg/m3,温度高于3.982℃时(也可以忽略为4℃),水...

4:水的密度是多少?

提示:纯水在4℃时的密度是1g/cm3次方,这表明4℃时,体积为1的纯水的质量是1g.即4℃时水的密度最大。国际单位制中密度的单位是kg/m3,读做"千克每立方米".表示纯水的密度是1.0×103 kg/m3.水具有一定的密度是水的一个重要的物理性质.得出:1g/cm3次方=1.0×103...

5:水的密度多少

提示:①水在4℃时密度最大,是1.0X10^3kg/m^3,高于或低于这个温度时密度要小一点,但不会小太多,通常的计算可以将其忽略。 ②标准状况下是1.0g/cm3 密度:1g/cm^3 4℃ 分子式:H2O 分子量:18.016 沸 点:100℃ 凝固点:0℃ 最大相对密度时的温度:3.98℃ 比热...

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