为什么水是无色液体?
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发布时间:2022-05-16 14:25
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时间:2023-10-25 16:41
这是由于它的物理性质所决定的。
水的物理性质之一
纯净的水是没有颜色、没有味道、没有气味的透明的液体。
随着温度的变化,水会发生状态变化。在101.3kPa的压强下,液态的水冷却到0℃时凝固成固态的冰。因此,水的凝固点是0℃(或称冰的熔点是0℃)。在同样的压强下,液态的水到100℃时沸腾,因此水的沸点是100℃。
水沸腾后变成水蒸气时,体积迅速膨胀。据科学实验测定,1cm3的水变成101.3kPa压强、100℃时的水蒸气,体积约为1700cm3,扩大约1700倍。
水在4℃时的密度(ρ)是1g/cm3。当水结冰时,体积比液态水约增大9%。因此,冰的密度比水小,能浮在水面上,起隔热保温作用,冰下的水仍在流动,鱼儿照样能生存。
水的物理性质之二
纯净的水是无色、无味的透明液体。在1.0×105Pa下,水的凝固点(熔点)为0.00℃,沸点为100.00℃。水的密度比较特殊。在0℃~4℃之间随着温度的升高密度不是减小而是增大,0℃时为0.999841g/cm3,到4℃时达到最大值为1.000000g/cm3,4℃以后和一般物质一样随温度升高而逐渐减小(20℃为0.998203g/cm3,100℃时为0.958354g/cm3。水的这一性质使其广泛用于住宅的采暖,散热后的冷水密度大,可对热源处的热水形成压力,形成自动循环。0℃冰的密度为0.91671g/cm3,比同温度水的密度还小,因而水结冰时体积膨胀,这种膨胀力很大,可以冻裂水管和汽车发动机水箱,这就是冬天的夜晚汽车要放掉冷却水的原因。在河水或湖水中,结成的冰浮在水面上,可使冰下的水温处于比较稳定状态,保证了水中生物的生存。水的这种密度特性是水分子的排列结构造成的。冰的结构中,每个水分子皆以四面体顶角的方向被另外四个水分子所包围,形成一种很不紧凑的架状结构,因此冰的密度较小。冰熔化时,这种结构被拆散,水分子趋于密集,使水的密度增大。4℃后,随温度的升高,水分子振动加剧,水分子间距离增大,水的密度变小。水的这些性质是使用高纯水测定的,天然水中或多或少地含有某些杂质,其性质和高纯水比较会略有差异。