水结冰是水的什么发生了变化

Question

如题所述

Answer 1

水在结冰时，其状态的变化是由温度的降低引起的，液态水转变为固态冰。凝结是气体转变为液体的过程，例如，水蒸气在冷却时会凝结成水滴。随着温度的降低，凝结速度会加快。蒸发是凝结的逆过程。凝结是液化的一种形式，但不等同于液化本身。
当水结成冰时，其体积会增加约10%。具体来说，10立方米的液态水结成冰后，其体积变为11立方米（基于水的密度为1000千克/立方米，冰的密度约为900千克/立方米）。这种体积的增加意味着水在结冰时膨胀了约1立方米，即体积增加了10%。
当这些冰再融化成水时，体积会减少到10立方米，这是因为冰融化成水时体积缩小了约10%。
关于水结冰膨胀的原因，大多数物质在受热时会膨胀，在冷却时会收缩，但水在0℃到4℃之间表现出异常的膨胀特性。在4℃时，水的密度最大，而随着温度接近0℃，水的密度反而减小。因此，当水结冰时，由于密度的减小，冰会浮在水面上。观察水结冰的过程，我们会看到冰首先在水面形成。