(完整版)水的密度与温度的关系.doc

水的密度与温度的关系一、水有如下特性高于4度时，热胀冷缩低于4度时，冷张热缩二、水性质的原理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。三、水在不同温度下的密度、粘度、介电常数和离子积常数Kw值Densities,Viscosities,DielectricConstantsandIonicProductConstantsofWateratDifferentTemperatures温度t(Temperature)/0C密度ρ(Density)/(g/ml)黏度η(Viscosity)/(10-3Pa·s)介电常数ε(Dielectricconstant)/(F/m)离子积常数(Ionicproductconstant)Kw00.99984-87.900.11×10-1420.99994---40.99997---50.9999651.518885.900.17×10-1460.99994---80.99985---100.9997001.309783.950.30×10-14120.99950---140.99924---150.9990991.144782.040.46×10-14160.99894--0.50×10-1417---0.55×10-14180.99860--0.60×10-1419---0.65×10-14200.9982031.008780.180.69×10-1421---0.76×10-14220.99777--0.81×10-1423---0.87×10-14240.99730--0.93×10-14250.9970440.894978.361.00×10-14260.99678--1.10×10-1427---1.17×10-14280.99623--1.29×10-1429---1.38×10-14300.9956460.800476.581.48×10-1431---1.58×10-14320.99503--1.70×10-1433---1.82×10-14340.99437--1.95×10-14350.994030.720874.852.09×10-14360.99369--2.24×10-1437---2.40×10-14380.99297--2.57×10-1439---2.75×10-14400.99222-73.152.95×10-14420.99144---440.99063---45--71.50-460.98979---480.98893---500.9880