你了解水的“怪脾气"吗?
科普小知识2021-08-08 03:50:59
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大家都知道,大多数物体都有热胀冷缩的性质。常用的温度计,就是利用液体热胀冷缩的性质制成的。但是水却有一个“怪脾气”,那就是:热胀冷也胀,只有在4℃时,体积最小。高于4℃时或低于4℃时,体积都会膨胀。
水的这种“怪脾气”,常常给人类造成一些损失。水在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。然而,水的这种“怪脾气”,也会给人类带来好处,特别是能保护鱼类和其他水中生物。只要我们搞清楚水是怎样结成冰的,就会明白其中的道理了。
当气温逐渐下降时,水面与冷空气接触,水的温度逐渐下降。当水温降到4℃时,水的体积最小。也就是说,体积相同温度不同的水,4℃的水最重。这样,水面上4℃的水就沉到水底,水面下高于4℃的水就浮上来。浮上来的水,温度降到4℃时,又沉下去。这样经过多次交换,所有水的温度都降到4℃。
然后,表面水的温度继续下降,降到4℃以下,这时水的体积膨胀,不再下沉。温度降至0℃,开始结冰。因为同体积的冰比同体积的水轻,所以冰浮在水面上。只要空气温度在O℃以下,冰下面的水就会继续结冰,使冰越结越厚。
冰严严实实地盖在水面上,好像给水盖了一层“被子”,使冰下面的水的温度保持在4℃,水中的鱼类和其他生物就能正常生活。
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