纯水密度曲线

⑴ 水的密度随温度的变化

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。

⑵ 23摄氏度纯化水的密度

23摄氏度下的水密度是997.537g/L=0.997537g/ml。
(2)纯水密度曲线扩展阅读：
水的密度在3.98℃时最大，为1×103kg/m3，温度高于3.98℃时，水的密度随温度升高而减小，在0～3.98℃时，水不服从热胀冷缩的规律，密度随温度的升高而增加。水在0℃时，密度为0.99987×103kg/m3，冰在0℃时，密度为0.9167×103kg/m3。
在标准大气压（101.325kPa）下，纯水的沸点为100℃，凝固点为0℃。
纯水的理论电导率为σ＝0.055μS/cm。
水的比热容大，c＝75.3J/(mol·℃)，所以能很好地起到调节温度的作用。
水的生成焓很高，ΔfHmθ＝-285.8kJ/mol，所以热稳定性好。在2000K的高温下，其离解不足百分之一。

⑶ 纯水的密度初二物理

纯水的密度是1.0x10^3千克/m^3

⑷ 0摄氏度以下水的温度-密度曲线是怎样的如何与0摄氏度以上衔接

冰点以下的水是固态的水（冰），冰的密度不随温度改变而变化，所以，水的温度-密度曲线只有冰点以上部分，作为冰的温度-密度曲线是一条平行于温度轴的直线，该直线与密度轴的交点即为冰的密度；一个气压下，水的温度-密度曲线从摄氏0度开始到摄氏4度，水密度增加。曲线向上并在摄氏4度处达到最高点，然后随温度增加，水密度减少而曲线下降，曲线到沸点结束（沸腾时水温不再增加）。水的蒸汽温度-密度曲线又是另一个物态的变化曲线了。

⑸ 纯水的比重是多少

纯水的比重是1。

当以水作为参考密度时，即1g/cm³作为参考密度（水4℃时的密度）时，过去称为比重。相对密度一般是把水在4℃的时候的密度当作1来使用，另一种物质的密度跟它相除得到的。

相对密度只是没有单位而已，数值上与实际密度是相同的。例如：甲烷相对密度为0.555。（常温常压下）使用非常方便，计算时也可以这样使用的。

相对密度的实际用途

1、消防灭火

根据某些物质的相对密度，可推测其某种消防特性，采取相应消防措施。如相对密度＜1的易燃和可燃液体发生火灾不应用水扑救，因为它会浮在水面上，非但救不灭，反而随水流散，扩大了损失。因此应使用泡沫、干粉灭火。

又如相对密度＜1的易燃气体和蒸气，容易扩散和空气形成爆炸性混合物，容易沿地面、沟渠远距离流动，如遇明火，会发生返燃。在确定车间、库房通风口位置时，比空气轻的气体，通风口应设在空间的上方；比空气重的气体，通风口应设在空间的下方。

2、热气球

热气球是利用相对密度（空气为1）小于1来实现升空，从而进行观测或者旅行的。热气球上半部是一个大气球状，下半部是吊篮的飞行器，气球的内部加热空气，这样相对与外部冷空气具有更低的密度，作为浮力来使整体发生位移；吊篮可以携带乘客和热源（大多是明火）。

⑹ 纯水的密度是多少呢

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℃时水内的密度最大。国际单位容制中密度的单位是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次方kg/m3次方。

⑺ 下面是水的密度随温度变化的示意图。请根据图示，写出相关结论。 　__

⑻ 水的密度是多少

密度：水的密度在3.98℃时最大，为1×103kg/m3，水在0℃时，密度为0.99987×103 kg/m3，冰在0℃时，密度为0.9167×103 kg/m3。

水通常是无色、无味的液体。

沸点：99.975℃（气压为一个标准大气压时，也就是101.375kPa）。

凝固点：0℃

三相点：0.01℃

比热容：4.186kJ/（kg·℃）

临界温度：374.2℃

导热率:在20℃时，水的热导率为0.006 J/s·cm·K

冰的热导率为0.023 J/s·cm·K

(8)纯水密度曲线扩展阅读：

密度主要由分子排列决定。也可以说由氢键导致。由于水分子有很强的极性，能通过氢键结合成缔合分子。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℃（101.375kPa）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3.982℃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氢键这种排布导致成是种敞开结构，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。

⑼ 纯水的密度是多少呢

纯水的密度是1克/cm或1*10千克/立方米。纯水是具有一定结构的液体，虽然它没有刚性，但它比气态水分子的排列有规则得多。

水在常温下为无色、无味无臭的液体。在标准大气压下(101.325kPa)，纯水的沸点为100℃，凝固点为：0℃。纯水在4℃时的密度为1.0000g/cm3。常温下水的离子积常数Kw=1.00×10-14;纯水的理论电导率为0.055μS/cm。

在液态水中，水的分子并不是以单个分子形式存在，而是有若干个分子以氢键缔合形成水分子簇(H2O)，因此水分子的取向和运动都将受到周围其他水分子的明显影响。对于水的结构还没有肯定的结构模型，目前被大多数接受的主要有3种:混合型、填隙式和连续结构(或均匀结构)模型。

水的生成焓很高，ΔfHmθ=-285.8kJ/mol，所以热稳定性好，在2000K的高温下其离解不足百分之一;比热容大：75.3J/(mol·℃)能很好地起到调节温度的作用。

很多常见气体可以溶解在水中，如氢气、氧气、氮气、二氧化碳、惰性气体等，这些气体的溶解度与温度、压力、气相分压等因素有关。

⑽ 水的密度是多少kg/m

水在3.98℃时密度最大（999.97kg/m³，近似计算中常取1000kg/m³）。

固态水（冰）的密度（916.8kg/m³）比液态水的密度（999.84kg/m³）小，所以冰能漂浮在水面上。水结冰时，体积略有增加。

物理、化学性质：

水在常温下为无色、无味、无臭的液体。

在标准大气压（101.325kPa）下，纯水的沸点为100℃，凝固点为0℃。

纯水的理论电导率为σ＝0.055μS/cm。

水的比热容大，c＝75.3 J/(mol·℃)，所以能很好地起到调节温度的作用。

水的生成焓很高，ΔfHmθ＝-285.8kJ/mol，所以热稳定性好。在2000K的高温下，其离解不足百分之一。

常温下，水的离子积常数Kw＝1.00×10-14。

水分子是极性的，即水分子的正负电荷中心不重合（见图片），这使得水成为一种很好的溶剂。

很多常见气体可以溶解在水中，如氢气、氧气、氮气、二氧化碳、惰性气体等，这些气体的溶解度与温度、压力、气相分压等因素有关。

(10)纯水密度曲线扩展阅读：

意义与影响

水对气候具有调节作用。大气中的水汽能吸收地面辐射量的60%，再以大气逆辐射的形式返回地面，从而对地面起到保温作用。水的比热容很大，海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量，使气温不致过高；在冬季则能缓慢地释放热量，使气温不致过低。

雨雪等降水活动对气候形成重要的影响。海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云，云中的水通过降水落下来变成雨，零度以下则变成雪。由于不同的条件，水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动。

水是人类生活的重要资源，一天必需摄取2~3升的水，并提供人们日常生活用水和工农业生产用水，特别是农业需要大量水进行灌溉。人类文明的起源大多都在大河流域，早期城市一般都在水边建立，以解决灌溉、饮用和排污问题。在人类日常生活中，水对于人类各方面的作用不可或缺。

随着科学技术的发展，人们兴修水利，与水涝害和洪水等自然灾害作斗争。因此形成了一些专门与水有关的研究领域，如水力学，水文科学，水处理等，甚而产生了以水为生的产业水产业。