1樓：水至清清
多方面的原因。
水是日常生活中再常見不過的東西了，水又被稱為生命之源。水本身具有質量和密度等特性，水的密度是會發生變化的，這個事實是被大多數人知道的，如果不發生變化的，那水存在的三種形式，也就是固態，液態以及氣態就會不復存在。那麼水在什麼狀態下，密度達到最小，又在什麼狀態下達到最高呢？
氣態是水的密度最小的時候，因為只有水在氣態的時候才會上公升到天空之中，進而形成雲。其次固態，此時水的密度大於氣態水的密度，由冰漂浮於水這個事實我們知道，冰的密度是沒有液態水密度大的。由此可以得知，液態水是水密度最大的狀態。
物質有熱脹冷縮這種特性，在加熱條件下，粒子之間的運動會加快，相應的之間的間隙會加大，密度減小。而在低溫條件下，這種狀態恰恰相反，粒子之間的運動會減小，間隙會減小，密度加大。但以此來解釋低溫狀態下的冰的密度比水的密度小，好像有點牽強。
根據相關的科學研究表明，水在液態形態下，其密度在趨於零度時不是最大，而是在4攝氏度時候，密度達到最大，這種現象無法用熱脹冷縮解釋。<>
通過更進一步的研究發現，水在低於4度的時候，不適用於熱縮冷脹原理，此時水的密度會發生下降。而在大於4度的時候，則適用於熱脹冷縮原理，這是水比較奇特的特性之一，是地球生命得以延續的保證。試想一下，在地球的冰河時期，如果冰發生下沉的話，那處於在低溫環境中的水會發生結冰，那時的地球可能就會真的被冰封了。
為何水會有這樣的特性呢？當水為固態時，分子之間的相互作用會使分子按照特定的規則排列，分子間會逐漸形成結晶四面體。這種排列方式會佔據空間，也比較鬆散，這是候水的密度就沒有水在液態時候的密度大了，冰漂浮也就在情理之中了。
通過觀測發現，在低於4攝氏度條件下的水，就算沒有結冰，其實已經在水中形成了肉眼無法看到的冰晶體了，這些冰晶體就是水的密度增大的主要原因。而在溫度到達4攝氏度的時候，才能融化這些冰晶體，這時候的水才能稱為液態水，密度自然就達到最大了。
2樓：微風需要竹林
科學研究表明水在四度時密度最大。密度的熱脹冷縮定理對大部分物體都適用，水在4°c以上也是熱脹冷縮的，溫度越低，密度越大，但是水在0~4°c時會反常膨脹，就是說0度時密度小，4度時密度大，所以液態水在4度時密度最大。
3樓：htf的生活
因為當溫度公升高到4℃時，水分子多以雙分子締合水分子的形式存在，分子佔據空間相對減小，此時水的密度最大。當超過四度就會有熱脹冷縮的原理。
為什麼水在4度時密度最大?
4樓：黑科技
水在4℃時密度最大，是由於水分子間有氫鍵締合這樣的特殊結構所決定的。根據近代x射線的研究，證明了冰具有四面體的晶體結構。這個四面體是通過氫鍵形成的，是乙個敞開式的鬆弛結構，因為五個水分子不能把全部四面體的體積佔完，在冰中氫鍵把這些四面體聯絡起來，成為乙個整體。
這種通過氫鍵形成的定向有序排列，空間利用率較小，約佔34％、因此冰的密度較小。
水溶解時拆散了大量的氫鍵，使整體化為四面體集團和零星的較小的「水分子集團」(即由氫鍵締合形成的一些締合分子),故液態水已經不象冰那樣完全是有序排列了，而是有一定程度的無序排列，即水分子間的距離不象冰中那樣固定，h2o分子可以由乙個四面體的微晶進入另一微晶中去。這樣分子間的空隙減少，密度就增大了。
溫度公升高時，水分子的四面體集團不斷被破壞，分子無序排列增多，使密度增大。但同時，分子間的熱運動也增加了分子間的距離，使密度又減小。這兩個矛盾的因素在4℃時達到平衡，因此，在4℃時水的密度最大。
過了4℃後，分子的熱運動使分子間的距離增大的因素，就佔優勢了，水的密度又開始減小。
為什麼4度時水的密度最大.??
5樓：信必鑫服務平臺
由於水分子是極性很強的分子，能通過氫鍵結合成締合分子，而物質的密度由物質內分子的平均間距決定的。當溫度在0℃時，大多數水分子是以（h₂o）₃的締合分子存在。
在0℃公升至4℃的過程中，由締合水分子氫鍵斷裂引起水密度增大的作用，比由分子熱運動速度加快引起水密度減小的作用更大，所以在這個過程中，水的密度隨溫度的增高而加大。
當溫度公升高到4℃時，水分子多以雙分子締合水分子的形式存在，分子佔據空間相對減小，此時水的密度最大。如果溫度再繼續公升高比4℃高的時候，物質熱脹冷縮的規律即占主導地位，密度隨著溫度的公升高而減小。
水4度時為什麼密度最大
6樓：懂視生活
因為當水的溫度公升高到4℃時，水分子多以雙分子締合水分子的形式存在，分子佔據空間相對減小，此時水的密度最大。用水的締合作用來解釋：接近沸點的水，主要是以簡單分子的狀態存在的。
冷卻時由於溫度降低，分子熱運動減小，使水分子間的距離縮小；水的締合度增大，(h2o)2締合分子增多，分子間排列較緊密。
水溫4℃上下，有兩種使密度改變的效應：一是因溫度公升高，液態水的分子熱運動加劇，分子間的距離增大，水的密度減小；另一種是因溫度公升高，水中所含有的冰晶體逐漸熔解，分子間的距離減小，密度增大。在1大氣壓下，水溫低於4℃，後一種效應佔優勢；而水溫高於4℃，前一種效應佔優勢。
所以水在4°℃密度最大。
一般來說，大多數物體都有熱脹冷縮的性質，溫度越高，物質的密度越小。但水卻是乙個例外，熱脹冷也脹，只有在4c時候，體積最小。高於4℃或低於4c時，體積都會膨脹。
這種現象被稱為「反常膨脹現象」。
水的這種特性給人們的日常生活造成一些損失，例如水結冰時體積膨脹所產生的力量，足以把水管、水泥製件等撐破。當然，也能給人類帶來好處，特別是在保護魚類和其他水中生物方面。
水為什麼4度時密度最大 水在4度時密度最大原因解析
7樓：戶如樂
1、水溫4℃上下，有兩種使密度改變的效應：一是因溫度公升高，液態水的分子熱運動加劇，分子間的距離增大，水的密度減小；另一種是因溫度公升高，水中所含有的冰晶體逐漸熔解，分子間的距離減小，密度增大。
2、轎睜在1大氣壓下，水溫低於4℃，後一種效應佔優勢；而水溫高如寬於4℃，前一種效應占渣帆亮優勢。所以水在4℃密度最大。
為什麼4度水密度最大
8樓：華源網路
分類： 教育/科學 >>公升學入學 >>中考。
解析： 水在攝氏4度時密度最大之謎。
300多年前，人類就已知道水在攝氏4度時密度最大這一現象。雖然這一現象僅僅是由於水的分子結構造成的，但對於水的這種特性，人們至今仍不能作出科學的解釋。
日本物質材料研究機構物質研究所研究員三島修和鈴木芳治通過實驗證實，在低溫條件下兩種非晶態冰之間存在不連續性轉移。在低溫情況下，低密度水和高密度水呈完全不同的形態。這項研究不僅首次解釋了水在攝氏4度時密度最大的現象，而且在生態系統、水溶液系統等與水有關的領域有廣泛的研究與應用價值。
該成果發表在最新一期的《自然》雜誌上。
多年來，科學家通過理論計算與實驗，一直在進行水的非晶態多樣性研究。水通常在攝氏零度時結冰。但水在攝氏零度以下時也可保持液體狀態，稱作過冷卻水。
當過冷卻水到達臨界點以下時就會分離出兩種狀態，既低密度水和高密度水。與此相對應，也存在低密度和高密度兩種非晶態冰。由於水在低溫時易於結冰，也由於沒有非晶態冰之間互相轉移的現存理論，水的非晶態多樣性學說存在很多爭論。
其中之一就是兩種密度的非晶態水是否會發生連續轉移。
日本科學家的這項研究，觀察了高密度非晶態冰（hda）向低密度非晶態冰（ lda）變化的過程。發現 h da在零下158攝氏度以下時整體均一膨脹，在零下158攝氏度時隨著不均一的體積變化迅速向 l da轉移。在轉移過程中，出現兩種成分共存狀態，隨著時間推移， h da和lda逐漸分離。
研究證實，低溫下兩種水之間的轉移是不連續的。
科學家認為，這項研究成果是揭開水領域各種問題的重大突破，將對今後過冷卻水等研究產生重大影響，同時將帶動對同溫層中的雲的研究及在冰點下活動的動植物細胞記憶體在的過冷卻水的研究。如果今後能夠控制這兩種水的臨界點，就可以自由控制水的結晶，對人類控制地球環境和開發生物冷卻儲存技術極有價值。
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